STEM trong giáo dục trung học: Hướng đi cho phát triển bền vững tại Việt Nam

Bối cảnh toàn cầu và yêu cầu chuyển đổi giáo dục

Trong kỷ nguyên biến đổi nhanh chóng của kinh tế, công nghệ và xã hội, giáo dục ngày nay không chỉ có nhiệm vụ truyền đạt tri thức mà còn phải định hình năng lực và thái độ của thế hệ trẻ đối với những thách thức phát triển bền vững. Liên Hợp Quốc từ lâu đã xác định giáo dục là công cụ trung tâm trong việc thực hiện các Mục tiêu Phát triển Bền vững (SDGs), đặc biệt SDG4 về giáo dục chất lượng, công bằng và bao trùm (UNESCO, 2018).

Trong bối cảnh đó, STEM (Science – Technology – Engineering – Mathematics) được xem là cách tiếp cận sư phạm ưu việt để chuẩn bị cho học sinh năng lực liên ngành, tư duy phản biện và khả năng giải quyết các vấn đề xã hội – môi trường. Các công trình quốc tế cho thấy STEM không chỉ nâng cao năng lực khoa học mà còn thúc đẩy học sinh phát triển kỹ năng mềm, từ hợp tác, sáng tạo đến trách nhiệm công dân toàn cầu (Bybee, 2013; Margot & Kettler, 2019).

STEM và tri thức kiến tạo cho phát triển bền vững

Điểm mạnh cốt lõi của STEM nằm ở khả năng kết nối tri thức khoa học với bối cảnh thực tiễn. Theo Nguyen et al. (2020), STEM khuyến khích học sinh tham gia vào quá trình điều tra, thiết kế và thử nghiệm để tìm giải pháp cho những vấn đề cụ thể, từ ô nhiễm môi trường, khan hiếm nước, biến đổi khí hậu cho đến tiêu dùng bền vững.

Các phương pháp như học tập dựa trên vấn đề (Problem-Based Learning), học tập thiết kế (Design-Based Learning) và học tập hợp tác (Cooperative Learning) đều có điểm chung là đặt học sinh vào trung tâm của quá trình học, thúc đẩy sự chủ động tìm tòi và hành động. Wiek et al. (2011) nhấn mạnh rằng những phương pháp này giúp phát triển “năng lực bền vững cốt lõi”, bao gồm tư duy hệ thống, năng lực liên ngành, khả năng hành động chiến lược và năng lực giao tiếp.

Như vậy, STEM không chỉ là công cụ dạy học mà còn là phương tiện chuyển hóa giáo dục thành động lực thúc đẩy phát triển bền vững.

Giáo viên Việt Nam: Nhận thức mới và thực hành STEM

Kết quả khảo sát với 635 giáo viên trung học cho thấy đa số có nhận thức tích cực về STEM. Hơn 80% giáo viên chọn chủ đề ô nhiễm môi trường để thiết kế bài giảng, tiếp theo là tiêu dùng bền vững, năng lượng tái tạo và nông nghiệp sạch (Nguyen et al., 2020). Những lựa chọn này phản ánh sự nhạy bén trước những thách thức phát triển mà Việt Nam đang đối mặt, đồng thời cho thấy xu hướng gắn kết giữa lớp học và cộng đồng.

Trong 77 dự án dạy học được phân tích, phần lớn tích hợp từ ba đến bốn môn học, kết hợp Vật lý, Toán, Tin học, Sinh học hoặc Hóa học. Đáng chú ý, 83% dự án gắn trực tiếp với các vấn đề thực tiễn như quản lý rác thải, tái chế, tiết kiệm nước, dự báo lũ lụt và bảo vệ nông nghiệp. Các dự án này không chỉ giúp học sinh phát triển năng lực khoa học mà còn rèn luyện tư duy sáng tạo và tinh thần trách nhiệm xã hội.

Từ lớp học đến cộng đồng: STEM như động lực thay đổi xã hội

Một đóng góp quan trọng của STEM là biến lớp học thành không gian kết nối giữa tri thức học thuật và tri thức cộng đồng. Bouillion & Gomez (2001) đã chứng minh rằng khi giáo viên kết hợp nội dung khoa học với vấn đề môi trường địa phương, học sinh không chỉ hiểu khái niệm mà còn hành động để giải quyết vấn đề. Điều này cũng thể hiện rõ trong bối cảnh Việt Nam, khi giáo viên lựa chọn các vấn đề gần gũi như xử lý rác thải, an ninh lương thực hay bảo vệ nguồn nước.

Hơn nữa, STEM tạo cơ hội để học sinh trở thành “tác nhân thay đổi xã hội”. Thông qua dự án học tập, các em có thể tham gia cuộc thi khoa học kỹ thuật, thiết kế giải pháp tiết kiệm năng lượng hoặc sáng tạo sản phẩm tái chế. Những trải nghiệm này góp phần hình thành năng lực công dân toàn cầu – một trong những yêu cầu cốt lõi của giáo dục trong thế kỷ 21 (Eisenhart et al., 2015).

Khoảng cách tiếp cận và thách thức chính sách

Dù nhiều tín hiệu tích cực, STEM tại Việt Nam vẫn đối diện khoảng cách đáng kể giữa đô thị và nông thôn, trường chuyên và trường thường, vùng thuận lợi và vùng khó khăn. Theo Nguyen et al. (2020), phần lớn dự án STEM hiện tập trung tại các thành phố lớn, trong khi các trường dân tộc thiểu số và miền núi ít có điều kiện triển khai. Nguyên nhân chính là thiếu cơ sở hạ tầng, công nghệ và cơ hội bồi dưỡng giáo viên.

Nếu khoảng cách này không được thu hẹp, giáo dục STEM có nguy cơ đi ngược lại mục tiêu bao trùm của SDG4. Đây là thách thức không chỉ về mặt giáo dục mà còn về công bằng xã hội, khi những học sinh ở vùng khó khăn vốn đã chịu nhiều thiệt thòi.

Khuyến nghị chính sách cho Việt Nam: Từ hội nhập ASEAN đến định hướng toàn cầu

Để STEM trở thành động lực phát triển bền vững, Việt Nam cần một chiến lược toàn diện, kết hợp cải cách chính sách, đổi mới thực hành sư phạm và đầu tư hạ tầng.

Thứ nhất, về chương trình và đánh giá, cần chuyển từ kiểm tra kiến thức sang đánh giá năng lực giải quyết vấn đề, tư duy sáng tạo và khả năng hợp tác. Singapore đã thành công trong việc tích hợp STEM với định hướng khởi nghiệp, khuyến khích học sinh biến ý tưởng khoa học thành sản phẩm thực tiễn (Tan & Chu, 2016). Việt Nam có thể học hỏi mô hình này để gắn STEM với đổi mới sáng tạo.

Thứ hai, về đào tạo giáo viên, cần xây dựng chương trình bồi dưỡng chuyên sâu về phương pháp học tập dựa trên dự án, kỹ năng thiết kế liên ngành và năng lực số. Malaysia, trong chương trình giáo dục kỹ thuật và dạy nghề, đã lồng ghép STEM với đào tạo thực hành nhằm nâng cao năng lực nghề nghiệp (Ali et al., 2019). Việt Nam có thể tham khảo kinh nghiệm này để phát triển STEM gắn liền với định hướng nghề nghiệp.

Thứ ba, về đầu tư hạ tầng, Nhà nước cần ưu tiên hỗ trợ các khu vực khó khăn thông qua các dự án hợp tác công – tư, huy động doanh nghiệp công nghệ và tổ chức quốc tế. Điều này sẽ bảo đảm mọi học sinh, dù ở thành phố hay vùng sâu, đều có cơ hội tiếp cận giáo dục STEM.

Cuối cùng, cần tăng cường hợp tác quốc tế trong lĩnh vực giáo dục STEM, đặc biệt trong khối ASEAN, để chia sẻ kinh nghiệm, xây dựng mạng lưới nghiên cứu và triển khai các dự án chung về phát triển bền vững.

STEM trong giáo dục trung học không chỉ là một xu hướng sư phạm hiện đại mà còn là “đòn bẩy chiến lược” để định vị giáo dục Việt Nam trong tiến trình phát triển bền vững toàn cầu. Khi được triển khai theo hướng tích hợp, bao trùm và gắn liền với thực tiễn, STEM có khả năng phá vỡ những giới hạn truyền thống của lớp học, đưa học sinh từ vị trí người tiếp nhận tri thức trở thành chủ thể kiến tạo và tác nhân thay đổi xã hội. Đây chính là bước chuyển từ “học để biết” sang “học để hành động”, từ tiếp thu thụ động sang năng lực kiến tạo tri thức và giải pháp.

Trong bối cảnh Việt Nam đang đứng trước yêu cầu thực hiện SDG4 và tham gia sâu hơn vào không gian giáo dục ASEAN, STEM có thể trở thành cầu nối giúp giáo dục phổ thông đồng thời đạt ba mục tiêu: nâng cao chất lượng nguồn nhân lực, thúc đẩy bình đẳng xã hội và góp phần vào giải quyết các vấn đề toàn cầu. Tuy nhiên, để STEM thực sự phát huy vai trò này, cần sự kết hợp đồng bộ giữa cải cách chính sách, đầu tư cơ sở hạ tầng, bồi dưỡng giáo viên và hợp tác quốc tế. Chỉ khi đó, giáo dục trung học mới có thể trở thành nền tảng cho một thế hệ công dân toàn cầu sáng tạo, trách nhiệm và có khả năng định hình tương lai bền vững của đất nước.

Vân An

Tài liệu tham khảo

Ali, A., Rosli, R., & Majid, R. A. (2019). STEM education in Malaysia: Policy, trajectories and initiatives. Journal of Physics: Conference Series, 1340(1), 012015.

Bouillion, L. M., & Gomez, L. M. (2001). Connecting school and community with science learning: Real world problems and school–community partnerships as contextual scaffolds. Journal of Research in Science Teaching, 38(8), 878–898. https://doi.org/10.1002/tea.1037

Bybee, R. W. (2013). The Case for STEM Education: Challenges and Opportunities. NSTA Press.

Eisenhart, M., Weis, L., Allen, C. D., Cipollone, K., Stich, A., & Dominguez, R. (2015). High school opportunities for STEM: Comparing inclusive STEM-focused and comprehensive high schools in two US cities. Journal of Research in Science Teaching, 52(7), 763–789. https://doi.org/10.1002/tea.21213

Margot, K. C., & Kettler, T. (2019). Teachers’ perception of STEM integration and education: A systematic literature review. International Journal of STEM Education, 6(2). https://doi.org/10.1186/s40594-019-0192-1

Nguyen, T. P. L., Nguyen, T. H., & Tran, T. K. (2020). STEM Education in Secondary Schools: Teachers’ Perspective towards Sustainable Development. Sustainability, 12(21), 8865. https://doi.org/10.3390/su12218865

Tan, M., & Chu, S. (2016). Innovation and entrepreneurship education in Singapore: Practices, challenges and policy implications. International Journal of Innovation Science, 8(3), 205–223.

UNESCO. (2018). Education for Sustainable Development and the SDGs: Learning to act, learning to achieve. UNESCO Publishing.

Wiek, A., Withycombe, L., & Redman, C. L. (2011). Key competencies in sustainability: A reference framework for academic program development. Sustainability Science, 6(2), 203–218. https://doi.org/10.1007/s11625-011-0132-6