Trong giáo dục hiện đại, STEM không còn là khái niệm xa lạ. Tuy nhiên, để một tiết học không dừng lại ở việc “lắp ráp cho vui”, giáo viên và nhà trường cần một lộ trình bài bản. Vậy quy trình STEM gồm bao nhiêu bước để đảm bảo học sinh vừa nắm vững kiến thức, vừa phát triển kỹ năng? Cùng inteX tìm hiểu trong bài viết dưới đây.
1. Quy trình STEM bước 1: Xác định nhu cầu (Ask)
Đây là bước đặt nền móng, giúp học sinh hiểu được ý nghĩa của bài học thông qua một tình huống thực tế.
1.1. Khơi gợi trí tò mò từ thực tiễn
Thay vì đưa ra yêu cầu khô khan, giáo viên hãy bắt đầu bằng một câu hỏi: “Làm thế nào để giúp người dân vùng lũ có nước sạch?” hoặc “Làm sao để bảo vệ quả trứng không vỡ khi rơi từ tầng 2?”.
Khi đó, trẻ sẽ tự suy nghĩ và đưa ra những giải pháp từ đó phát triển ý tưởng sản phẩm.
1.2. Xác định tiêu chí và giới hạn của dự án
Học sinh cần nắm rõ các “đề bài” phụ như: Thời gian hoàn thành trong bao lâu? Vật liệu được sử dụng là gì? Chi phí tối đa là bao nhiêu? Việc này giúp các em làm quen với tư duy quản lý nguồn lực.
2. Quy trình STEM bước 2: Nghiên cứu kiến thức nền (Imagine & Research)
Bước này giúp dự án STEM có chiều sâu khoa học, tránh việc học sinh chỉ lắp ráp theo cảm tính.
2.1. Kết nối kiến thức liên môn
Học sinh sẽ tìm hiểu các nguyên lý khoa học (Science), công nghệ (Technology), kỹ thuật (Engineering) và toán học (Math) liên quan trực tiếp đến vấn đề.
Kiến thức STEM được vận dụng một cách linh hoạt và tự nhiên giữa 4 môn liên môn.
2.2. Hình dung và đề xuất ý tưởng sơ khai
Sau khi có kiến thức, các nhóm sẽ cùng nhau “brainstorming” để đưa ra nhiều giải pháp khác nhau. Đây là lúc sự sáng tạo của học sinh được phát huy tối đa.
Đây cũng là lúc các bạn được học cách làm việc nhóm hiệu quả. Và cách giải quyết vấn đề từ thực tiễn nhất.
Tham khảo thêm: Ứng dụng và lợi ích sử dụng quy trình STEM theo mô hình EDP
3. Quy trình STEM bước 3: Lập kế hoạch và thiết kế (Plan)
Trước khi bắt tay vào chế tạo, một bản kế hoạch chi tiết là “kim chỉ nam” giúp giảm thiểu sai sót.
3.1. Vẽ bản phác thảo kỹ thuật
Học sinh cần vẽ mô hình ra giấy hoặc máy tính, chú thích rõ kích thước và bộ phận. Bản phác thảo chính là ý tưởng sơ khai của 1 dự án lớn. Từ đây giáo viên và học sinh có cái nhìn sâu hơn và cụ thể hơn về sản phẩm.
Bản phác thảo kỹ thuật cần được vẽ theo tỷ lệ tương đối chính xác. Giúp hình dung chân thật nhất về kế hoạch dự án đang thực hiện.
3.2. Lựa chọn vật liệu và phân công nhiệm vụ
Mỗi thành viên trong nhóm sẽ đảm nhận một vai trò (trưởng nhóm, thư ký, kỹ thuật viên) và chuẩn bị danh sách vật tư cần thiết.
Tùy theo dự án sản phẩm mà có những vật liệu khác nhau. Ví dụ như bìa carton, lon bia, lego, que kem,…
4. Quy trình STEM bước 4: Chế tạo sản phẩm mẫu (Create)
Giai đoạn này biến những nét vẽ trên giấy thành sản phẩm thực tế mà học sinh có thể cầm nắm được.
4.1. Hiện thực hóa bản thiết kế
Dựa vào kế hoạch ở bước 3, học sinh sẽ tiến hành lắp ráp. Giáo viên cần quan sát kỹ để hỗ trợ về mặt kỹ thuật và đảm bảo an toàn cho các em.
4.2. Linh hoạt xử lý các vấn đề phát sinh
Thực tế thường khác xa lý thuyết. Khi gặp khó khăn, học sinh được khuyến khích thảo luận để điều chỉnh kế hoạch ngay tại chỗ thay vì bỏ cuộc.
5. Quy trình STEM bước 5: Thử nghiệm & đánh giá (Test)
Sản phẩm sau khi hoàn thiện cần được “thu lửa” qua các bài kiểm tra thực tế để đo lường hiệu quả.
5.1. Vận hành thực tế và thu thập dữ liệu
Ví dụ: Chiếc cầu giấy có chịu được sức nặng 2kg như mục tiêu ban đầu không? Máy lọc nước có làm trong nước như kỳ vọng không?
Từ những vận hành thực tế đó, dự án được thu thập dữ liệu và cải tiến chỉnh sửa cho bước tiếp theo.
5.2. Đánh giá dựa trên tiêu chí ban đầu
Học sinh sẽ đối chiếu kết quả thực tế với các tiêu chí đã xác định ở bước 1.
6. Quy trình STEM bước 6: Cải tiến & hoàn thiện sản phẩm (Improve)
Điểm đặc biệt của quy trình STEM là tính vòng lặp. Sản phẩm không bao giờ là cuối cùng, nó luôn có thể tốt hơn.
6.1. Phân tích lỗi và tìm giải pháp nâng cấp
Nếu sản phẩm thất bại hoặc chưa tốt, học sinh sẽ phân tích nguyên nhân và đưa ra phương án sửa đổi. Điều này rèn luyện cho các em tư duy kiên trì và không ngại sai lầm.
6.2. Chia sẻ và thuyết trình kết quả
Bước cuối cùng là các nhóm trình bày về quá trình làm việc, những khó khăn đã vượt qua và cách họ đã tối ưu sản phẩm.
7. Bảng tổng hợp 6 bước trong quy trình STEM:
| Bước | Tên bước | Đặc điểm chính | Mục tiêu trọng tâm |
| 1 | Xác định nhu cầu | Quan sát thực tế, tìm ra vấn đề hoặc “nỗi đau” cần giải quyết. | Hiểu rõ mục tiêu và các giới hạn (chi phí, vật liệu). |
| 2 | Nghiên cứu nền | Tìm hiểu kiến thức khoa học, toán học và các giải pháp đã có. | Xây dựng cơ sở lý thuyết vững chắc cho dự án. |
| 3 | Lập kế hoạch | Phác thảo ý tưởng trên giấy, chọn phương án tối ưu. | Hình mẫu hóa ý tưởng và chuẩn bị vật tư cụ thể. |
| 4 | Chế tạo mẫu | Trực tiếp lắp ráp, hiện thực hóa bản vẽ thành mô hình thực. | Tạo ra sản phẩm thực tế đầu tiên (Prototype). |
| 5 | Thử nghiệm | Cho sản phẩm hoạt động và đo lường kết quả thực tế. | Kiểm tra độ bền, tính năng và phát hiện lỗi sai. |
| 6 | Cải tiến | Chỉnh sửa, nâng cấp dựa trên kết quả thử nghiệm. | Tối ưu hóa sản phẩm để đạt hiệu quả cao nhất. |
Tham khảo thêm: Quy trình giáo dục mầm non sử dụng EDP – Quy trình STEM
Kết luận:
Hiểu rõ quy trình STEM gồm bao nhiêu bước và nắm chắc cách triển khai từng bước sẽ giúp nhà trường xây dựng được một môi trường giáo dục năng động, sáng tạo. 6 bước trên không chỉ tạo ra một sản phẩm, mà quan trọng hơn là tạo ra những con người có tư duy giải quyết vấn đề trong tương lai.
