STEM theo ngữ cảnh: Hành trình khơi gợi sáng tạo khoa học và định hình tương lai nghề nghiệp

Bối cảnh và ý nghĩa của tiếp cận STEM theo ngữ cảnh

Trong thế giới ngày nay, nơi khoa học và công nghệ gắn liền với từng khía cạnh của đời sống, việc giảng dạy các môn khoa học theo lối truyền thống khép kín trong sách vở đang bộc lộ nhiều hạn chế. Học sinh thường tiếp cận tri thức như những khái niệm trừu tượng, tách rời thực tiễn. Để khắc phục, giáo dục STEM theo ngữ cảnh (context-based STEM education) nổi lên như một cách tiếp cận đổi mới, gắn việc học với các tình huống và vấn đề gần gũi với cuộc sống hàng ngày (Gilbert, 2006; Bennett et al., 2007). Khi được triển khai qua các chủ đề cụ thể như năng lượng tái tạo, mô hình này giúp học sinh khám phá khoa học trong sự gắn bó mật thiết với môi trường sống, từ đó vừa củng cố kiến thức, vừa hình thành tư duy giải quyết vấn đề theo hướng liên ngành.

Sáng tạo khoa học: Năng lực trụ cột trong thế kỷ XXI

Một trong những kết quả nổi bật của cách tiếp cận này là khả năng thúc đẩy sáng tạo khoa học – được coi là một trong những năng lực cốt lõi của thế kỷ XXI (OECD, 2019; UNESCO, 2021). Khái niệm này nhấn mạnh việc vận dụng phương pháp khoa học để tạo ra ý tưởng mới, sản phẩm mới và giải pháp khả thi cho những thách thức trong thực tiễn (Hu & Adey, 2002; Runco & Jaeger, 2012). Trong các hoạt động học tập theo ngữ cảnh, học sinh không chỉ tái hiện kiến thức mà còn được khuyến khích nảy sinh ý tưởng sáng tạo: từ phát triển thiết bị lọc khí gắn trên ống khói nhằm giảm phát thải nhà máy đến ý tưởng sử dụng nguồn năng lượng tự nhiên như tuyết để sản xuất điện. Những ý tưởng này minh chứng cho việc, khi tri thức được đặt trong môi trường giàu ý nghĩa, sáng tạo khoa học trở thành kỹ năng có thể nuôi dưỡng và phát triển.

Hứng thú nghề nghiệp STEM: Động lực phát triển cá nhân và xã hội

Bên cạnh việc bồi dưỡng tư duy sáng tạo, học sinh cũng bộc lộ sự thay đổi đáng kể về nhận thức và hứng thú đối với các ngành nghề STEM. Những trải nghiệm thiết kế, chế tạo và thảo luận về năng lượng tái tạo đã làm nổi bật mối liên hệ giữa kiến thức học đường với những nghề nghiệp thực tiễn như kỹ sư năng lượng, nhà khoa học môi trường hay chuyên gia công nghệ. Theo Maltese và Tai (2010), hứng thú với nghề nghiệp STEM thường hình thành từ rất sớm và có thể tác động lâu dài đến lựa chọn nghề nghiệp trong tương lai. Việc tạo cơ hội để học sinh trải nghiệm trực tiếp không chỉ góp phần phá vỡ định kiến giới hay khoảng cách xã hội trong lựa chọn nghề nghiệp STEM (Blotnicky et al., 2018), mà còn củng cố động lực học tập và niềm tin vào đóng góp của bản thân cho sự phát triển đất nước.

Trải nghiệm học tập đa chiều và giàu cảm xúc

Điểm đặc biệt của giáo dục STEM theo ngữ cảnh là mang đến trải nghiệm học tập toàn diện, kết hợp giữa tri thức và cảm xúc. Học sinh không chỉ hào hứng khi được làm thí nghiệm hay chế tạo mô hình, mà còn trải qua cảm giác lo lắng khi gặp sự cố kỹ thuật hoặc khi phải trình bày sản phẩm trước tập thể. Chính sự đa dạng này giúp các em phát triển năng lực giao tiếp khoa học, khả năng hợp tác và kỹ năng thuyết trình – những yếu tố quan trọng trong hành trang công dân toàn cầu (Donohue et al., 2021). Việc được khuyến khích chia sẻ ý tưởng với gia đình, bạn bè và cộng đồng cũng biến học sinh thành “người truyền thông khoa học nhỏ tuổi”, góp phần lan tỏa kiến thức và nâng cao ý thức xã hội về môi trường và phát triển bền vững.

Thiết kế kỹ thuật và tư duy liên ngành

Một thành tố nổi bật khác của cách tiếp cận này là khả năng phát triển năng lực thiết kế kỹ thuật. Khi được giao nhiệm vụ thiết kế mô hình năng lượng gió, mặt trời, thủy điện hay sinh khối, học sinh dần hình thành kỹ năng phân tích yêu cầu, lựa chọn vật liệu, điều chỉnh thông số kỹ thuật và chú ý đến cả tính bền vững lẫn thẩm mỹ. Mặc dù gặp không ít khó khăn trong việc biến ý tưởng thành sản phẩm hoàn chỉnh, nhưng chính quá trình thử – sai – điều chỉnh đã rèn luyện năng lực tư duy thiết kế và tăng cường khả năng hợp tác. Nghiên cứu trước đó cũng cho thấy giáo dục STEM dựa trên thiết kế kỹ thuật có tác dụng tích cực đối với việc phát triển tư duy phản biện, sáng tạo và kỹ năng giải quyết vấn đề của học sinh (English & King, 2015; Guzey et al., 2016).

Lợi ích đối với phát triển bền vững

Qua những trải nghiệm trên, học sinh không chỉ nhận thức rõ tác hại của nhiên liệu hóa thạch mà còn hiểu sâu hơn vai trò của năng lượng tái tạo trong giảm phát thải khí nhà kính và ứng phó biến đổi khí hậu. Các em cũng nhìn nhận STEM như một động lực quan trọng của phát triển quốc gia, góp phần thúc đẩy đổi mới công nghệ và nâng cao năng lực cạnh tranh. Nhận thức này hoàn toàn phù hợp với các Mục tiêu Phát triển Bền vững (SDGs) của Liên Hợp Quốc, đặc biệt là Mục tiêu 7 (Năng lượng sạch, giá thành hợp lý) và Mục tiêu 13 (Hành động vì khí hậu) (UN, 2015).

Khuyến nghị cho giáo dục Việt Nam

Đặt trong bối cảnh Việt Nam, những phát hiện này mang lại nhiều gợi mở quan trọng. Nghị quyết 57-NQ/TW (2024) của Bộ Chính trị về phát triển khoa học, công nghệ, đổi mới sáng tạo và chuyển đổi số quốc gia, cũng như Quyết định 1002/QĐ-TTg (2025) về đào tạo nguồn nhân lực phục vụ công nghệ cao, đã xác định rõ STEM là một trong những trụ cột chiến lược. Vì vậy, việc áp dụng mô hình STEM theo ngữ cảnh trong nhà trường phổ thông cần được thúc đẩy mạnh mẽ với các định hướng sau:

Thứ nhất, xây dựng chương trình học gắn kết chặt chẽ giữa kiến thức khoa học và các vấn đề bức thiết của xã hội Việt Nam như năng lượng, môi trường, nông nghiệp thông minh hay y tế số. Điều này không chỉ nâng cao tính thực tiễn mà còn nuôi dưỡng năng lực sáng tạo khoa học của học sinh.

Thứ hai, phát triển đội ngũ giáo viên có năng lực thiết kế bài học STEM theo ngữ cảnh, kết hợp giữa phương pháp dạy học tích cực và khai thác công nghệ số. Bên cạnh đó, cần đầu tư cơ sở vật chất để học sinh có điều kiện trải nghiệm thiết kế kỹ thuật, chế tạo và thử nghiệm sản phẩm.

Thứ ba, thúc đẩy hợp tác giữa trường học, doanh nghiệp và viện nghiên cứu nhằm tạo ra “hệ sinh thái học tập” phong phú. Học sinh có thể tiếp cận thực tiễn sản xuất, từ đó hình thành hứng thú nghề nghiệp và định hướng phát triển bản thân gắn với nhu cầu xã hội.

Thứ tư, cần có chính sách khuyến khích học sinh từ vùng khó khăn tham gia các hoạt động STEM, qua đó thu hẹp khoảng cách tiếp cận giáo dục công nghệ và tạo cơ hội công bằng hơn trong việc định hướng nghề nghiệp.

STEM theo ngữ cảnh không đơn thuần là một phương pháp giảng dạy mới, mà là một chìa khóa kép: vừa mở ra khả năng sáng tạo khoa học, vừa định hướng nghề nghiệp cho thế hệ trẻ trong kỷ nguyên bền vững và số hóa. Khi tri thức được đặt trong những tình huống sống động của đời thực, học sinh không chỉ học để biết, mà còn học để hành động, để thiết kế giải pháp và kiến tạo tương lai. Đây chính là giá trị cốt lõi, khẳng định STEM theo ngữ cảnh như một chiến lược giáo dục dài hạn cần được thúc đẩy mạnh mẽ trong bối cảnh hội nhập quốc tế và phát triển bền vững.

Vân An

Tài liệu tham khảo

Adanur-Sönmez, E., Aydın-Ceran, S., & Koçak, N. (2025). Student experiences in context-based STEM instructional design: An investigation focused on scientific creativity and interest in STEM career. Education Sciences, 15(9), 1218. https://doi.org/10.3390/educsci15091218

Bennett, J., Lubben, F., & Hogarth, S. (2007). Bringing science to life: A synthesis of the research evidence on context-based science teaching. Science Education, 91(3), 347–370.

Blotnicky, K. A., Franz-Odendaal, T., French, F., & Joy, P. (2018). STEM career knowledge and interests among middle school students. International Journal of STEM Education, 5(1), 22.

English, L. D., & King, D. (2015). STEM learning through engineering design. International Journal of STEM Education, 2(1), 1–18.

Guzey, S. S., Harwell, M., & Moore, T. J. (2016). Attitudes toward engineering in middle school. Journal of Pre-College Engineering Education Research, 6(2), 1–14.

Hu, W., & Adey, P. (2002). A scientific creativity test for secondary students. International Journal of Science Education, 24(4), 389–403.

Maltese, A. V., & Tai, R. H. (2010). Eyeballs in the fridge: Sources of early interest in science. International Journal of Science Education, 32(5), 669–685.

OECD. (2019). OECD Learning Compass 2030. Paris: OECD Publishing.

Runco, M. A., & Jaeger, G. J. (2012). The standard definition of creativity. Creativity Research Journal, 24(1), 92–96.

UNESCO. (2021). Reimagining our futures together: A new social contract for education. Paris: UNESCO.

United Nations (UN). (2015). Transforming our world: The 2030 Agenda for Sustainable Development. United Nations.