Nghiên cứu khoa học - kỹ thuật trong trường phổ thông: Bước đột phá phát triển tư duy

Với mục tiêu đổi mới cách dạy và học theo định hướng phát triển phẩm chất, năng lực học sinh, các hoạt động nghiên cứu khoa học - kỹ thuật ngày càng được quan tâm và triển khai rộng rãi trong các trường phổ phông. Theo công văn 3089/BGDĐT-GDTrH ngày 14/8/2020, hình thức tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học - kỹ thuật là hình thức số 3 trong việc triển khai thực hiện giáo dục STEM trong giáo dục trung học. Tuy nhiên ngay từ năm học 2011 – 2012, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã bắt đầu hướng dẫn triển khai hoạt động nghiên cứu khoa học cũng như tổ chức Cuộc thi Khoa học kỹ thuật cấp quốc gia hằng năm dành cho học sinh trung học. Hoạt động này được hiểu là hình thức cao nhất trong cách thức triển khai giáo dục STEM ở bậc trung học. Tùy thuộc vào tình hình thực tiễn, điều kiện cơ sở vật chất mà các đơn vị có thể tự tổ chức thực hiện theo những cách khác nhau.

Tham gia thực hiện các đề tài, dự án và tiến đến các cuộc thi khoa học - kỹ thuật là một trong những cơ hội trải nghiệm học tập quý giá đối với học sinh phổ thông. Qua đó, các em không chỉ học và thực hành phương pháp nghiên cứu khoa học và quy trình thiết kế kỹ thuật, mà còn rèn luyện, phát triển các kỹ năng quan trọng cho thế kỷ 21 như khả năng tiếp cận và giải quyết vấn đề, làm việc nhóm, lên kế hoạch và quản lý dự án, tư duy phản biện, thuyết trình, sáng tạo… Hơn nữa, học sinh có cơ hội gặp gỡ, học hỏi từ các nhà khoa học, chuyên gia, bạn bè cùng đam mê.

Tuy nhiên, do phần lớn giáo viên ở nước ta chưa được đào tạo, thực hành nhiều về nghiên cứu khoa học - kỹ thuật trong các trường sư phạm và quản lý giáo dục, và đặc biệt còn thiếu phương pháp luận, quy trình và cách thức tổ chức triển khai, chương trình tập huấn đào tạo chuyên sâu nên nhiều đơn vị, nhà trường còn lúng túng, chưa hiểu hoặc chưa có phương pháp, cách thức triển khai hiệu quả.

Để triển khai nghiên cứu khoa học - kỹ thuật thành công, cần sự hỗ trợ và nhận thức đúng đắn từ các cơ quan quản lý giáo dục, nhà trường, giáo viên và cả phụ huynh học sinh. Đây là bước khởi đầu và định hình mục tiêu đổi mới giáo dục, giúp học sinh phát triển năng lực và phẩm chất để đối mặt, làm chủ và chinh phục thử thách của thế giới ngày nay.

Từ thực tiễn triển khai Chương trình dự án “Xây dựng mô hình giáo dục STEM cho các trường THCS và THPT tại tỉnh Lào Cai” năm 2018 do tôi chủ trì và Chương trình giải thưởng Tỏa sáng sức mạnh tri thức do cô giáo Đào Thị Hồng Quyên đang chủ trì, chúng tôi nhận thấy, để đạt hiệu quả, chuyên đề Nghiên cứu khoa học - kỹ thuật trong trường phổ thông cần bao quát được những nội dung sau:

Thiết lập mục tiêu, xây dựng kế hoạch

Nhà trường cùng thầy cô phụ trách hoạt động nghiên cứu khoa học - kỹ thuật cho học sinh cần chủ động xác lập mục tiêu. Mục tiêu giúp định hướng và đảm bảo sự thành công, đồng thời giúp dự báo các khó khăn, hạn chế trong việc tổ chức thực hiện.

Hoạt động nghiên cứu trong nhà trường phổ thông còn nhiều khó khăn, bởi vậy cần xem xét nội dung về kiến thức, kỹ năng, kỹ thuật chuyên sâu và trang bị cơ sở vật chất cần thiết, xây dựng kế hoạch tài chính cụ thể để hỗ trợ học sinh.

Quản lý thời gian và nguyên vật liệu, trang thiết bị cũng là một phần quan trọng trong các kế hoạch.

Tích hợp nghiên cứu vào chương trình giảng dạy

Một số cách thức mà các nhà trường và giáo viên có thể tích hợp hoạt động nghiên cứu khoa học - kỹ thuật của học sinh vào chương trình giảng dạy gồm: (1) Giáo viên hỗ trợ học sinh thực hiện đề tài, dự án nghiên cứu trước và sau giờ học; (2) Lồng ghép dự án nghiên cứu vào khóa học hiện có và cung cấp những hỗ trợ cần thiết; (3) Tích hợp nội dung nghiên cứu vào chương trình giảng dạy một cách có hệ thống và linh hoạt; (4) Xây dựng chương trình toàn khóa hoặc ngoại khóa cho học sinh thực hiện các dự án nghiên cứu.

Xây dựng câu lạc bộ khoa học, câu lạc bộ STEM của trường