Mô Hình 5E Trong Giáo Dục STEM

Trong giáo dục 4.0, học sinh không chỉ cần ghi nhớ kiến thức. Vì vậy, các em cần được khám phá và tự trải nghiệm để hiểu sâu bản chất. Do đó, các phương pháp dạy học chủ động ngày càng được quan tâm, đặc biệt trong các tiết STEM.
Trong bối cảnh đó, mô hình 5E được xem như “khung thiết kế bài học” hiệu quả. Mô hình này giúp giáo viên tổ chức hoạt động mạch lạc và tạo môi trường để học sinh quan sát, thử nghiệm và ứng dụng.
Cuối cùng, bài viết sẽ cùng phụ huynh và giáo viên tìm hiểu mô hình 5E và lý do nó giúp tiết học STEM hấp dẫn và dễ hiểu hơn.

1. Mô Hình 5E Là Gì?

1.1. Mô hình 5E là gì?

Mô hình 5E là một khung thiết kế bài học do BSCS (Hoa Kỳ) phát triển, giúp học sinh học qua trải nghiệm thay vì chỉ nghe giảng. Bài học được tổ chức theo 5 bước:

• Engage: gợi tò mò, kết nối bài học với trải nghiệm quen thuộc.

• Explore: cho học sinh tự quan sát, thử nghiệm, làm việc nhóm.

• Explain: học sinh trình bày, giáo viên hệ thống hóa kiến thức.

• Elaborate: áp dụng kiến thức vào tình huống hoặc dự án mới.

• Evaluate: nhìn lại quá trình, đánh giá hiểu biết và nỗ lực.

Nhờ 5E, giờ học có cấu trúc rõ ràng, học sinh hiểu bài từng bước, không bị “ngợp” bởi lý thuyết. Khi đưa vào các hoạt động khoa học, robot hay lập trình, mô hình 5E trở thành nền tảng của mô hình 5E STEM.

1.2. Mô hình 5E thay đổi cách trẻ học như thế nào?

5E chuyển trọng tâm từ “thầy giảng – trò chép” sang “trẻ tự khám phá – giáo viên dẫn dắt”.

Trong một tiết học theo 5E, trẻ được:

• Chủ động đặt câu hỏi thay vì chỉ nghe câu trả lời có sẵn.

• Tự tay làm, tự thử, tự sai rồi tự sửa trong môi trường an toàn.

• Tự rút ra kết luận trước khi giáo viên “chốt” lại khái niệm.

Cách học này giúp trẻ hiểu bản chất tốt hơn, nhớ lâu hơn và hình thành thói quen học chủ động, không phụ thuộc hoàn toàn vào thầy cô.

1.3. Ảnh hưởng tích cực của 5E lên cảm xúc và tư duy của trẻ

Khi được học theo 5E, trẻ không còn cảm giác “bị nhồi” kiến thức. Mỗi tiết học giống một hành trình khám phá nhỏ có mở đầu, cao trào và kết thúc rõ ràng.

Một số tác động tích cực:

• Bớt sợ các môn khoa học, toán, công nghệ vì kiến thức gắn với hoạt động cụ thể.

• Tăng hứng thú học tập, vì được làm, được thử, được nói lên suy nghĩ của mình.

• Phát triển tư duy khoa học, biết quan sát, so sánh, thử nghiệm, kiểm chứng.

• Xây dựng sự tự tin khi tự tay hoàn thành sản phẩm hoặc giải được một vấn đề.

Nhìn chung, 5E giúp trẻ vừa hiểu bài, vừa có trải nghiệm học tập tích cực, không áp lực mà vẫn hiệu quả.

Thao khảo thêm: Mô hình 5E và lợi ích với học sinh

2. Giáo dục STEM là gì?

2.1. STEM – nền tảng kỹ năng thời 4.0

STEM là viết tắt của Science, Technology, Engineering, Mathematics. Thay vì dạy riêng lẻ từng môn, giáo dục STEM kết hợp chúng trong các bài toán, thí nghiệm hoặc dự án thực tế, nơi trẻ phải dùng nhiều kiến thức cùng lúc để giải quyết vấn đề.

Điểm quan trọng là trẻ “học để làm”, không chỉ học để làm bài kiểm tra. Ví dụ, khi thiết kế cầu giấy, trẻ vừa dùng kiến thức khoa học về lực, vừa vận dụng toán để đo đạc, vừa suy nghĩ theo tư duy kỹ thuật để cầu chịu lực tốt hơn.

2.2. Tác động của giáo dục STEM tới tư duy và kỹ năng của trẻ

Giáo dục STEM giúp trẻ phát triển đồng thời kiến thức và kỹ năng.

Một số lợi ích nổi bật:

• Rèn kỹ năng 4C: tư duy phản biện, sáng tạo, hợp tác và giao tiếp.

• Tăng khả năng giải quyết vấn đề vì mỗi hoạt động STEM đều bắt đầu từ một câu hỏi mở.

• Rèn kiên trì và dám thử sai do trẻ quen với việc thử nghiệm nhiều lần trước khi thành công.

• Giữ được sự tò mò tự nhiên, vì trẻ liên tục được hỏi “vì sao?”, “nếu làm khác đi thì sao?”.

2.3. STEM và định hướng tương lai cho trẻ

STEM không bắt trẻ phải trở thành kỹ sư hay lập trình viên, mà tạo cơ hội để trẻ thử nhiều vai trò khác nhau thông qua trải nghiệm.

Nhờ tham gia các hoạt động STEM:

• Có trẻ nhận ra mình thích lắp ráp, thiết kế mô hình.

• Có trẻ lại hứng thú với lập trình, làm game, điều khiển robot.

• Có trẻ yêu thích thí nghiệm, khám phá tự nhiên và môi trường.

Ngay cả khi sau này không làm việc trong lĩnh vực STEM, những kỹ năng như tư duy logic, hợp tác, giải quyết vấn đề… vẫn là nền tảng quan trọng cho bất kỳ con đường nào mà trẻ lựa chọn.

3. Mô hình 5E trong giáo dục STEM: Sự kết hợp giúp trẻ học chủ động hơn

3.1. 5E – “Bộ khung” giúp tiết học STEM rõ ràng, không rời rạc

Trong một tiết STEM, giáo viên phải vừa tạo hứng thú, vừa cho học sinh thực hành, lại vừa cần chốt được kiến thức. Nếu không có cấu trúc rõ ràng, các hoạt động rất dễ rời rạc, học sinh chỉ nhớ “vui” mà không hiểu mình đã học gì.

Mô hình 5E giúp giáo viên sắp xếp một bài STEM theo trình tự mạch lạc:

• Engage: khởi động bằng câu hỏi hoặc tình huống gắn với đời sống.

• Explore: để học sinh tự thử nghiệm, quan sát, làm việc nhóm.

• Explain – Elaborate – Evaluate: giúp các em hiểu, ứng dụng và nhìn lại quá trình học.

Nhờ vậy, mỗi chủ đề STEM đều có “hành trình” rõ ràng, không còn cảm giác làm cho có hoặc làm cho vui. Khi được triển khai đúng, mô hình 5E STEM vừa hỗ trợ giáo viên, vừa giúp học sinh tập trung hơn.

3.2. Trẻ được lợi gì khi học STEM theo mô hình 5E?

Khi STEM đi cùng 5E, trẻ không chỉ làm thí nghiệm rồi… thôi, mà thực sự hiểu và biết dùng lại kiến thức vào chỗ khác.

Một số lợi ích dễ thấy:

• Trẻ hứng thú hơn vì bài học bắt đầu từ câu hỏi gần gũi với cuộc sống.

• Quá trình thử – sai ở bước Explore giúp trẻ bạo dạn, không sợ mắc lỗi khi học.

• Sau khi trải nghiệm, các khái niệm khoa học trở nên dễ hiểu và bớt “trừu tượng”.

• Trẻ được rèn khả năng ứng dụng kiến thức qua bước Elaborate, thay vì chỉ dừng ở lý thuyết.

• Bước Evaluate giúp trẻ hình thành thói quen tự nhìn lại, biết mình tiến bộ ở điểm nào.

3.3. 5E + STEM: Cách để giáo viên và phụ huynh đồng hành cùng trẻ tốt hơn

Khi thiết kế bài học STEM theo mô hình 5E, giáo viên có một “bản đồ” rõ ràng để chuẩn bị hoạt động, không phải tự xoay xở từng tiết một. Điều này giúp việc dạy STEM bớt áp lực, nhưng vẫn đảm bảo học sinh được trải nghiệm và hiểu bài.

Với phụ huynh, việc hiểu con đang học STEM theo 5E cũng rất quan trọng. Thay vì chỉ hỏi “Hôm nay được mấy điểm?”, cha mẹ có thể trò chuyện sâu hơn:

• “Hôm nay con được đặt câu hỏi gì ở đầu giờ?”

• “Con đã thử làm những cách nào trước khi ra được kết quả?”

• “Con rút ra được điều gì từ hoạt động STEM hôm nay?”

Nhờ đó, nhà trường – giáo viên – phụ huynh nói cùng một “ngôn ngữ học tập”, và việc đồng hành với trẻ trở nên tự nhiên, hiệu quả hơn rất nhiều.

Tham khảo thêm: Hoạt Động STEM Áp Dụng Quy Trình 5E

4. Các hoạt động phù hợp với mô hình 5E trong giáo dục STEM

4.1. Thí nghiệm khoa học đơn giản

Các thí nghiệm nhỏ, dễ chuẩn bị là lựa chọn lý tưởng để áp dụng mô hình 5E STEM, nhất là với học sinh tiểu học hoặc đầu cấp 2. Mỗi hoạt động chỉ cần xoay quanh một câu hỏi rõ ràng, gắn với hiện tượng quen thuộc trong đời sống.

Một số gợi ý hoạt động:

• Núi lửa phun trào mini: tìm hiểu phản ứng hóa học giữa baking soda và giấm.

• Thử độ bền vật liệu: so sánh khả năng chịu lực của giấy, bìa, nhựa… khi làm cầu đơn giản.

• Đo tốc độ rơi: thả các vật khác nhau từ cùng độ cao để quan sát sự khác biệt.

4.2. Dự án kỹ thuật và thiết kế mô hình

Các dự án kỹ thuật nhỏ là “đất diễn” rất tốt cho 5E, vì trẻ phải thử nhiều lần, điều chỉnh liên tục và nhìn thấy rõ sự khác biệt trước – sau.

Ví dụ hoạt động:

• Thiết kế cầu giấy chịu được nhiều vật nặng hơn.

• Tạo xe chạy bằng dây thun và tối ưu quãng đường di chuyển.

• Làm nhà chống bão mini, thử với quạt hoặc gió từ máy sấy.

4.3. Robotics và lập trình – môi trường lý tưởng cho 5E

Với robotics và lập trình, học sinh làm việc rất rõ ràng theo chu trình: dự đoán – lập trình – chạy thử – sửa lỗi, nên cực kỳ hợp với mô hình 5E.

Một số chủ đề dễ triển khai:

• Lắp robot đi theo đường vẽ trên mặt bàn.

• Lập trình game đơn giản bằng Scratch với nhân vật, chướng ngại vật và điểm số.

• Tạo mô hình đèn giao thông mini dùng cảm biến hoặc lập trình.

4.4. Hoạt động STEM gắn với đời sống hàng ngày

Những chủ đề gần với cuộc sống sẽ giúp trẻ thấy rõ ý nghĩa của việc học, đồng thời giúp phụ huynh dễ đồng hành hơn.

Gợi ý hoạt động:

• Hệ thống tưới cây tự động: dùng cảm biến hoặc cơ cấu đơn giản để cây vẫn được tưới khi cả nhà đi vắng.

• Mô hình lọc nước mini: tìm hiểu cách loại bỏ cặn bẩn bằng sỏi, cát, than hoạt tính.

• Ngôi nhà tiết kiệm điện: thiết kế sơ đồ sử dụng đèn, quạt, thiết bị sao cho hợp lý.

5. Gợi ý cho giáo viên và phụ huynh khi bắt đầu áp dụng mô hình 5E STEM

5.1. Bắt đầu từ hoạt động nhỏ, dụng cụ đơn giản

Không cần phòng lab hiện đại hay thiết bị đắt tiền, giáo viên có thể bắt đầu với giấy, bìa, dây, bóng đèn nhỏ, pin, chai nhựa… Điều quan trọng không phải là “đồ chơi” phức tạp, mà là cách đặt câu hỏi và tổ chức hoạt động theo đúng tinh thần 5E.

5.2. Đánh giá cả quá trình, không chỉ kết quả cuối cùng

Trong các hoạt động STEM theo 5E, sản phẩm đẹp hoặc đúng không phải là yếu tố duy nhất. Giáo viên và phụ huynh nên để ý thêm:

• Trẻ có dám thử cách mới không.

• Trẻ có hợp tác với bạn, biết lắng nghe ý kiến khác không.

• Trẻ có tự rút kinh nghiệm sau khi sai không.

Khi người lớn ghi nhận nỗ lực và cách tư duy, trẻ sẽ tự tin hơn, sẵn sàng thử những thử thách khó hơn trong tương lai.

Kết luận

Mô hình 5E kết hợp giáo dục STEM giúp trẻ không chỉ hiểu kiến thức mà còn biết cách tư duy, thử nghiệm và tự tin giải quyết vấn đề mới. Nếu thầy cô và phụ huynh muốn bắt đầu áp dụng, có thể khởi động từ những hoạt động nhỏ, đơn giản và dần mở rộng, đồng thời tham khảo thêm các gợi ý bài học, dự án và hoạt động STEM tại inteX để có thêm ý tưởng phù hợp cho học sinh.