STEM là cách gọi chung cho bốn lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học; với trẻ em, giáo dục STEM nghĩa là học qua việc tự tay giải quyết một vấn đề thật, trong đó bốn lĩnh vực ấy đan vào nhau. Nó không đồng nghĩa với lập trình robot hay mua bộ đồ chơi đắt tiền. Một đứa trẻ tìm cách dựng tháp ống hút cao nhất không đổ là đang làm STEM.
Bài này giải thích STEM theo cách phụ huynh dùng được: bốn chữ cái nghĩa là gì trong một hoạt động cụ thể, quy trình thiết kế mà các lớp STEM hay dùng, những hiểu lầm phổ biến, các hoạt động làm ở nhà theo tuổi, và vài câu nên hỏi khi chọn lớp ngoài giờ cho con.
Bốn chữ cái nghĩa là gì trong một hoạt động của trẻ
STEM là chữ viết tắt tiếng Anh của Science, Technology, Engineering và Mathematics. Cách gọi này được dùng rộng rãi trong giáo dục ở Mỹ từ khoảng đầu những năm 2000 rồi lan ra nhiều nước. Có nơi thêm chữ A của Arts thành STEAM, nhấn mạnh phần thiết kế, thẩm mỹ và sáng tạo. Ở Việt Nam, Chương trình giáo dục phổ thông 2018 có định hướng tăng cường giáo dục STEM, và Bộ Giáo dục và Đào tạo đã có văn bản hướng dẫn triển khai ở trường học; chi tiết áp dụng ở từng cấp nên xem văn bản hiện hành và thông báo của nhà trường.
Lấy ví dụ hoạt động làm chiếc thuyền bằng giấy bạc chở được nhiều đồng xu nhất. Phần khoa học là hiểu vì sao vật nổi: nước đẩy lên một lực, thuyền càng chiếm nhiều chỗ trong nước thì được đẩy càng mạnh. Phần công nghệ là chọn vật liệu và dụng cụ, như giấy bạc, băng dính, kéo. Phần kỹ thuật là thiết kế hình dạng thuyền, làm thử, thấy chìm thì sửa. Phần toán là đếm đồng xu, so sánh các lần thử, đo kích thước đáy thuyền.
Điểm cốt lõi là bốn lĩnh vực không học riêng rẽ mà được dùng cùng lúc để giải một bài toán thực tế. Trẻ không học "lực đẩy" như một định nghĩa để thuộc, mà gặp nó khi thuyền của mình chìm.
Quy trình thiết kế: xương sống của mọi hoạt động STEM
Phần lớn hoạt động STEM cho trẻ đi theo một vòng lặp mà dân kỹ thuật gọi là quy trình thiết kế. Các tài liệu khác nhau đặt tên bước hơi khác, nhưng ý chung giống nhau. Với trẻ nhỏ, người lớn đọc to từng bước bằng lời đơn giản.
- Hỏi: vấn đề cần giải là gì, có giới hạn nào? Ví dụ: làm tháp cao nhất chỉ bằng hai mươi ống hút và một đoạn băng dính.
- Tưởng tượng: nghĩ ra nhiều cách, càng nhiều càng tốt, chưa chê cách nào.
- Lên kế hoạch: chọn một cách, vẽ phác ra giấy, liệt kê cần gì.
- Làm: dựng mô hình theo kế hoạch.
- Thử: kiểm xem mô hình có đạt yêu cầu không, đo, đếm, ghi lại.
- Cải tiến: tìm chỗ hỏng, sửa, rồi thử lại. Vòng lặp này có thể đi nhiều lượt.
Bước quan trọng nhất là bước cuối. Trong STEM, mô hình hỏng lần đầu không phải thất bại mà là dữ liệu để sửa. Nếu người lớn sửa hộ ngay khi tháp đổ, trẻ mất đúng phần bài học quý nhất: tự tìm ra vì sao nó đổ.
Những hiểu lầm phổ biến về STEM cho trẻ
Từ khi STEM thành từ khoá quen thuộc, nhiều sản phẩm và lớp học gắn nhãn này, kéo theo vài hiểu lầm khiến phụ huynh tốn tiền mà con không học được nhiều.
| Hiểu lầm | Thực tế |
|---|---|
| STEM là học lập trình và robot | Lập trình là một phần của công nghệ, nhưng STEM rộng hơn nhiều. Trẻ mầm non làm STEM bằng khối gỗ, nước, cát và giấy. |
| Phải mua bộ đồ chơi STEM mới học được | Ống hút, cốc giấy, bìa các-tông, dây chun là vật liệu STEM phổ biến nhất. Bộ đồ chơi tiện nhưng không bắt buộc. |
| STEM là học toán và khoa học sớm hơn chương trình | STEM không nhằm học trước, mà là dùng kiến thức hiện có để giải vấn đề thực tế. |
| Làm đúng theo hướng dẫn là học STEM | Lắp theo sách hướng dẫn từng bước giống lắp ráp hơn là thiết kế. STEM cần chỗ cho trẻ tự nghĩ cách và sai. |
| STEM chỉ hợp với trẻ giỏi toán | Trẻ thích vẽ, thích kể chuyện cũng làm STEM tốt, nhất là phần tưởng tượng và trình bày ý tưởng. |
Cách nhận biết nhanh một hoạt động có thật là STEM hay chỉ gắn nhãn: có một vấn đề mở để giải, có nhiều đáp án được chấp nhận, và có bước thử rồi sửa. Thiếu ba điều này, đó thường chỉ là làm theo mẫu.
Hoạt động STEM ở nhà theo lứa tuổi
Các hoạt động dưới đây dùng vật liệu rẻ, sẵn có, đều có người lớn đi cùng. Không cần làm hết; chọn một hoạt động mỗi tuần là đủ. Lứa tuổi chỉ là gợi ý, mỗi trẻ một nhịp riêng.
| Lứa tuổi | Hoạt động | Vấn đề cần giải |
|---|---|---|
| Khoảng 3–5 tuổi | Xếp khối gỗ hoặc hộp giấy thành cây cầu cho xe đồ chơi đi qua | Cầu phải đủ dài để nối hai chồng sách và không sập |
| Khoảng 3–5 tuổi | Thuyền bằng giấy bạc trong chậu nước | Chở được nhiều nắp chai nhất mà không chìm |
| Khoảng 6–8 tuổi | Đường lăn cho viên bi bằng ống giấy vệ sinh dán lên tường | Bi đi từ trên xuống dưới chậm nhất có thể |
| Khoảng 6–8 tuổi | Tháp ống hút và băng dính | Cao nhất, đứng vững trước gió quạt nhẹ |
| Khoảng 8–11 tuổi | Giỏ bảo vệ quả trứng sống khi thả từ độ cao thấp, trên khay | Trứng không vỡ, dùng ít vật liệu nhất |
| Khoảng 8–11 tuổi | Tưới cây tự động bằng chai nhựa và dây vải | Giữ đất ẩm cho chậu cây trong ba ngày vắng nhà |
Với hoạt động thả trứng, chọn độ cao thấp như từ mặt bàn xuống khay lót, người lớn đứng cạnh, không cho trẻ trèo lên ghế hay ban công. An toàn luôn đứng trước độ thú vị. Các thí nghiệm khoa học thuần tuý như nổi chìm, nam châm, chỉ thị màu có bài riêng ở danh mục thí nghiệm an toàn tại nhà của trang.
STEM nằm sẵn trong việc nhà hằng ngày
Không phải lúc nào cũng cần một hoạt động bày riêng. Rất nhiều việc trong nhà đã có đủ bốn chữ cái, chỉ cần người lớn chỉ ra và để trẻ tham gia thật. Nấu một nồi chè là bài toán đong đo tỉ lệ, là hiện tượng đường tan và nước sôi, là việc chọn nồi và bếp cho hợp. Đi chợ là bài toán cộng tiền, so cân nặng, chọn túi đựng sao cho đồ nặng ở dưới, đồ dễ dập ở trên.
Sửa một món đồ hỏng cũng là bài học kỹ thuật quý. Khi chiếc xe đồ chơi gãy bánh, thay vì vứt đi, rủ con xem vì sao gãy, chỗ nào chịu lực nhiều nhất, dùng gì để nối lại. Có khi sửa không được, nhưng con đã nhìn thấy bên trong một món đồ và hiểu nó được làm ra thế nào. Với đồ điện, chỉ tháo những món chạy pin nhỏ đã tháo pin, tuyệt đối không mở đồ dùng điện lưới.
Trồng một chậu rau trên ban công là dự án STEM kéo dài cả tháng: chọn chỗ có nắng, đo chiều cao cây mỗi tuần, so chậu tưới nhiều với chậu tưới ít, nghĩ cách che khi mưa to. Những dự án gắn với đời sống như vậy giúp trẻ thấy kiến thức có ích thật, chứ không chỉ để làm bài trên lớp. Người lớn chỉ cần thêm một câu hỏi đúng lúc, như "nếu mình làm khác đi thì sao", để việc nhà trở thành việc thiết kế.
Vai trò của người lớn: hỏi nhiều, làm hộ ít
Đặt vấn đề, không đặt đáp án. Thay vì "con dựng tháp hình tam giác nhé", hãy nói "con thử nghĩ xem hình gì giúp tháp vững". Ràng buộc rõ ràng như số vật liệu, thời gian giúp trẻ tập trung mà vẫn tự do sáng tạo.
Hỏi để con nói ra suy nghĩ. "Con định làm thế nào?", "Vì sao con chọn cách này?", "Lần sau con sẽ đổi chỗ nào?" Nói thành lời giúp trẻ tự sắp xếp ý tưởng, và người lớn hiểu con đang nghĩ gì.
Chấp nhận mô hình xấu và hỏng. Mô hình của trẻ không cần đẹp như ảnh mẫu trên mạng. Một cây cầu méo mó nhưng chở được xe là thành công. Tránh khen chê theo vẻ ngoài.
Không chấm điểm, không xếp hạng. Khi nhiều trẻ cùng làm, như anh chị em hoặc nhóm bạn, đừng biến thành cuộc thi có người thắng kẻ thua. Có thể so sánh các thiết kế để học hỏi, nhưng không gắn nhãn ai giỏi hơn ai.
Chọn lớp STEM ngoài giờ: những câu nên hỏi
Nếu bạn cân nhắc cho con học thêm một lớp STEM, vài câu hỏi dưới đây giúp nhìn rõ lớp đó dạy gì, thay vì chỉ dựa vào tên gọi hay quảng cáo. Bài không giới thiệu hay so sánh trung tâm cụ thể nào.
- Một buổi học điển hình diễn ra thế nào, trẻ có được tự nghĩ cách giải hay chủ yếu lắp theo hướng dẫn?
- Lớp có bao nhiêu trẻ trên một giáo viên, để thầy cô kịp hỏi chuyện từng nhóm?
- Trẻ có được mang về nhà hoặc kể lại sản phẩm, quá trình làm không?
- Lớp đánh giá trẻ bằng cách nào? Với trẻ nhỏ, nên là nhận xét quá trình chứ không phải điểm số hay xếp hạng.
- Vật liệu, thiết bị có an toàn với lứa tuổi, nhất là dụng cụ cắt, keo nóng, pin và mạch điện?
- Có cho phụ huynh dự một buổi học thử không?
Khi dùng AI để tìm hiểu về giáo dục STEM hoặc soạn ý tưởng hoạt động cho con, hãy hỏi theo dạng "gợi ý năm hoạt động STEM cho trẻ bảy tuổi bằng vật liệu tái chế, nêu rủi ro an toàn của từng hoạt động". Đọc kỹ phần an toàn và loại bỏ hoạt động có lửa, điện lưới hay hoá chất mạnh, dù AI có gợi ý.
Câu hỏi thường gặp
STEM và STEAM khác nhau thế nào?
STEAM thêm chữ A của nghệ thuật vào STEM, nhấn mạnh thiết kế, thẩm mỹ, kể chuyện và sáng tạo. Trên thực tế, hoạt động STEM tốt cho trẻ vốn đã có phần thiết kế và tưởng tượng, nên ranh giới giữa hai cách gọi không quá cứng. Điều quan trọng là nội dung hoạt động.
Trẻ mầm non có học STEM được không?
Được, ở dạng chơi. Xếp khối, đong nước, phân loại đồ vật theo hình dạng, dựng cầu cho xe đồ chơi đều là STEM ở mức mầm non. Trẻ chưa cần biết tên các lĩnh vực, chỉ cần được thử, quan sát và nói về điều mình làm.
Có cần cho trẻ học lập trình sớm để theo kịp STEM không?
Không bắt buộc. Lập trình là một kỹ năng hữu ích nhưng chỉ là một phần. Với trẻ nhỏ, tư duy tuần tự, chia nhỏ vấn đề, thử và sửa có thể luyện qua trò chơi không màn hình. Khi con lớn hơn và có hứng thú, việc học lập trình sẽ dễ hơn.
Làm STEM ở nhà có tốn nhiều thời gian của bố mẹ không?
Một hoạt động thường mất từ hai mươi đến bốn mươi phút, phần lớn là trẻ tự làm. Bố mẹ chủ yếu chuẩn bị vật liệu, đặt vấn đề và hỏi chuyện. Có thể làm vào cuối tuần, mỗi tuần một lần là đủ.
Con hay nản khi mô hình bị đổ, nên làm gì?
Nói rõ trước rằng kỹ sư thật cũng làm hỏng nhiều lần trước khi được. Khi mô hình đổ, hỏi con chỗ nào yếu nhất thay vì động viên chung chung. Chọn vấn đề vừa sức để con có cảm giác làm được, rồi tăng độ khó dần.
Dùng vật liệu tái chế cho STEM có an toàn không?
Phần lớn an toàn nếu rửa sạch và loại bỏ cạnh sắc. Tránh dùng hộp từng chứa hoá chất tẩy rửa, pin cũ, bóng đèn vỡ hay vật nhỏ có thể nuốt với trẻ dưới ba tuổi. Luôn có người lớn khi trẻ dùng kéo hoặc dao rọc giấy.