Ứng dụng STEAM trong trường mầm non: Quy trình, ví dụ, lưu ý

Ứng dụng phương pháp STEAM trong trường mầm non tập trung vào việc tổ chức cho trẻ khám phá, đặt vấn đề, thử nghiệm, thiết kế và cải tiến thông qua các chủ đề thực tiễn. Giáo viên giữ vai trò gợi mở, xây dựng môi trường mở và tích hợp Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Nghệ thuật, Toán học theo độ tuổi. Quy trình 5E, EDP cùng đánh giá quá trình giúp phát triển tư duy sáng tạo, giải quyết vấn đề, giao tiếp và hợp tác.

Tổng quan về ứng dụng phương pháp STEAM trong trường mầm non

Khi chuyển từ lý thuyết sang hoạt động giáo dục thực tế, phương pháp STEAM không phải là việc nhồi nhét những kiến thức hàn lâm hay công nghệ phức tạp cho trẻ nhỏ. Bản chất của việc ứng dụng STEAM trong mầm non là tạo ra môi trường học tập trải nghiệm, nơi trẻ được đóng vai trò trung tâm: tự do khám phá, đặt câu hỏi, thực hành thử nghiệm, thiết kế và tự tay sáng tạo ra các sản phẩm thực tế.

Phương pháp này dựa trên sự kết hợp nhuần nhuyễn giữa 5 lĩnh vực cốt lõi: Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kỹ thuật), Arts (Nghệ thuật) và Mathematics (Toán học). Việc tích hợp liên môn giúp trẻ tiếp cận bài học một cách tự nhiên, hiểu được bản chất của sự vật hiện tượng thay vì ghi nhớ thụ động.

Mục tiêu của việc ứng dụng STEAM cho trẻ mầm non

Ứng dụng STEAM hướng đến việc tạo ra môi trường để trẻ chủ động khám phá và vận dụng kiến thức thay vì chỉ ghi nhớ thông tin. Một số mục tiêu nổi bật gồm:

• Phát triển khả năng khám phá và giải quyết vấn đề: Trẻ quan sát hiện tượng, nhận diện vấn đề, đặt câu hỏi, đưa ra dự đoán và tìm cách kiểm chứng.
• Khuyến khích sáng tạo và thử nghiệm: Trẻ có thể đề xuất nhiều cách làm, chấp nhận thử sai và điều chỉnh giải pháp dựa trên kết quả thực tế.
• Phát triển giao tiếp và hợp tác: Trẻ trao đổi ý tưởng, phân công nhiệm vụ, cùng thực hiện và chia sẻ kết quả với bạn bè.
• Kết nối kiến thức với thực tế: Những khái niệm về khoa học, toán học, kỹ thuật hoặc nghệ thuật được đặt trong các tình huống gần gũi với cuộc sống của trẻ.

Nghiên cứu về giáo dục STEAM trong đào tạo giáo viên mầm non cũng nhấn mạnh các năng lực như giải quyết vấn đề, giao tiếp, hợp tác, tư duy sáng tạo và học tập tự định hướng.

Sự khác biệt giữa bài học mầm non truyền thống và bài học ứng dụng STEAM

Trong giáo dục STEAM mầm non, giáo viên cần khơi gợi sự tò mò tự nhiên của trẻ, khuyến khích trẻ quan sát hiện tượng, đặt câu hỏi, đưa ra giả định và sáng tạo. Sự khác biệt không nằm ở việc thay thế hoàn toàn các hoạt động giáo dục hiện có, mà ở cách giáo viên thiết kế trải nghiệm và mức độ chủ động của trẻ.

Tiêu chí	Bài học truyền thống	Bài học ứng dụng STEAM
Phương pháp giảng dạy	Thường tập trung vào từng lĩnh vực như Khám phá khoa học, Tạo hình, Âm nhạc hoặc Toán	Kết nối nhiều lĩnh vực trong cùng một vấn đề, chủ đề hoặc dự án
Vai trò giáo viên	Giáo viên chủ yếu hướng dẫn, cung cấp kiến thức và yêu cầu trẻ thực hiện nhiệm vụ	Giáo viên thiết kế môi trường, đặt vấn đề, đặt câu hỏi và hỗ trợ quá trình khám phá
Vai trò của trẻ	Trẻ tiếp nhận, quan sát và thực hiện theo hướng dẫn	Trẻ quan sát, đặt câu hỏi, đề xuất ý tưởng, thử nghiệm và giải quyết vấn đề
Sản phẩm	Có thể hướng đến sản phẩm tương đối đồng nhất theo mẫu	Chấp nhận nhiều cách thực hiện và sản phẩm khác nhau
Đánh giá	Dễ tập trung vào kết quả cuối cùng	Chú trọng quá trình tham gia, khám phá, thử nghiệm, hợp tác và cải tiến

Lộ trình 4 bước ứng dụng phương pháp STEAM vào tiết học thực tế

Để đưa STEAM vào một hoạt động cụ thể, giáo viên có thể bắt đầu từ việc xác định vấn đề, chuẩn bị môi trường, lựa chọn quy trình tổ chức và cuối cùng đánh giá để điều chỉnh. Tài liệu bồi dưỡng giáo viên mầm non cũng đề cập việc xây dựng mục tiêu, tiêu chí sản phẩm, môi trường, tiến trình hoạt động và đánh giá – điều chỉnh như những thành phần quan trọng của một hoạt động STEAM.

Bước 1: Lựa chọn chủ đề và xác định mục tiêu tích hợp liên môn (S-T-E-A-M)

Ưu tiên các chủ đề quen thuộc với đời sống thực tế của trẻ như Nước và các hiện tượng thiên nhiên, Cây xanh xung quanh bé, Phương tiện giao thông, Gia đình thân yêu, Tái chế rác thải nhựa/bìa carton.

Lập ma trận mục tiêu tích hợp: Xác định rõ ràng các thành tố S-T-E-A-M xuất hiện trong bài học.
Ví dụ với Dự án “Chế tạo ô che mưa cho búp bê”:

• S (Science): Khám phá tính chất chống thấm nước của ni-lông, nhựa so với giấy, vải.
• T (Technology): Kỹ năng sử dụng kéo an toàn, băng keo, dây buộc.
• E (Engineering): Quy trình thiết kế khung dù, gắn kết cán dù để giữ độ cân bằng.
• A (Arts): Trang trí màu sắc, họa tiết cho chiếc dù.
• M (Mathematics): Đo đạc chiều cao búp bê, căn độ rộng vòm dù để phủ kín búp bê.

Bước 2: Chuẩn bị môi trường học tập và không gian góc STEAM mở

Môi trường STEAM cần tạo điều kiện để trẻ tự lựa chọn, thao tác, thử nghiệm và tương tác. Không gian có thể được tổ chức thành các khu vực khám phá khoa học, xây dựng – kỹ thuật, nghệ thuật, toán học hoặc một khu vực chế tạo chung tùy điều kiện lớp học.

Các kệ, khay và hộp đựng học liệu nên được bố trí ở độ cao phù hợp để trẻ dễ quan sát và sử dụng. Tài liệu bồi dưỡng giáo viên mầm non đề cao môi trường vật chất có tính mở, linh hoạt, đa dạng, phù hợp độ tuổi và bảo đảm an toàn.

Chuẩn bị học liệu đa dạng. Giáo viên có thể sử dụng các loại loose parts – vật liệu rời/vật liệu mở như:

• Vật liệu tự nhiên: lá cây, cành khô, hạt, sỏi, đá nhỏ.
• Vật liệu tái chế: bìa carton, lõi giấy, chai nhựa, hộp giấy, nắp chai.
• Dụng cụ đơn giản: thước đo, kính lúp, cân, cốc, khay, kéo và băng keo phù hợp.

Không nhất thiết phải đầu tư thiết bị STEAM chuyên dụng. Quan trọng hơn là vật liệu có tính mở, cho phép trẻ thử nhiều cách kết hợp và tạo ra các giải pháp khác nhau.

Bước 3: Tổ chức hoạt động theo quy trình 5E và EDT

Tùy mục tiêu, giáo viên có thể lựa chọn quy trình 5E cho hoạt động tìm tòi, khám phá khoa học hoặc EDP – Engineering Design Process cho hoạt động thiết kế kỹ thuật. Các tài liệu hướng dẫn STEAM mầm non đều đề cập hai quy trình này trong thiết kế hoạt động cho trẻ.

Vận dụng mô hình 5E:

1. Engagement – Gắn kết: Tạo tình huống, hiện tượng hoặc câu hỏi kích thích sự tò mò của trẻ.
2. Exploration – Khám phá: Trẻ quan sát, thao tác, thử nghiệm và thu thập trải nghiệm.
3. Explanation – Giải thích: Trẻ chia sẻ điều đã quan sát; giáo viên hỗ trợ trẻ diễn đạt và hình thành hiểu biết.
4. Elaboration – Củng cố/Áp dụng: Trẻ vận dụng hiểu biết vào tình huống mới hoặc mở rộng nhiệm vụ.
5. Evaluation – Đánh giá: Giáo viên quan sát quá trình, sản phẩm và mức độ đạt mục tiêu của trẻ.

Vận dụng quy trình EDP – thiết kế kỹ thuật:

1. Hỏi: Xác định vấn đề hoặc yêu cầu cần giải quyết.
2. Tưởng tượng: Trẻ đưa ra ý tưởng và các phương án.
3. Thiết kế: Lựa chọn phương án, hình dung hoặc phác thảo sản phẩm.
4. Chế tạo: Sử dụng vật liệu để tạo sản phẩm.
5. Thử nghiệm và cải tiến: Kiểm tra sản phẩm, nhận diện điểm chưa phù hợp và điều chỉnh.

Trong quá trình này, giáo viên không cần đưa sẵn một đáp án duy nhất. Mục tiêu quan trọng là tạo cơ hội để trẻ thử nghiệm, nhận ra vấn đề và tìm cách cải thiện giải pháp.

Bước 4: Đánh giá sự tiến bộ của trẻ và cải tiến giáo án

Đánh giá hoạt động STEAM nên gắn với sự phát triển của trẻ và mục tiêu giáo dục, thay vì chỉ xem sản phẩm cuối cùng có đẹp hay không.

Chuyển đổi tiêu chí đánh giá

Giáo viên có thể quan sát các biểu hiện liên quan đến:

• Creative – Sáng tạo: Trẻ có đưa ra ý tưởng hoặc cách làm khác nhau không?
• Critical Thinking – Tư duy phản biện: Trẻ có biết đặt câu hỏi, dự đoán và xem xét kết quả không?
• Collaboration – Hợp tác: Trẻ có biết trao đổi, chia sẻ vật liệu và phối hợp với bạn không?
• Communication – Giao tiếp: Trẻ có thể mô tả ý tưởng, quá trình hoặc kết quả của mình không?

Bên cạnh đó, cần đối chiếu với mục tiêu phát triển theo độ tuổi trong Chương trình Giáo dục mầm non. Việc đánh giá có thể được thực hiện trong hoạt động hằng ngày, khi kết thúc dự án hoặc theo từng giai đoạn để giáo viên theo dõi sự tiến bộ và điều chỉnh kế hoạch.

Ghi nhận tiến trình 

Giáo viên có thể sử dụng phiếu quan sát, ghi chú, hình ảnh hoặc video để lưu lại quá trình trẻ đặt câu hỏi, thử nghiệm, gặp khó khăn, sửa sai và hoàn thiện sản phẩm. Sau hoạt động, những dữ liệu này giúp giáo viên điều chỉnh mục tiêu, môi trường, nội dung, mức độ khó và cách hỗ trợ ở những lần tổ chức tiếp theo.

Gợi ý các dự án ứng dụng STEAM cho trẻ mầm non theo từng nhóm tuổi

Mức độ ứng dụng STEAM cần được điều chỉnh theo khả năng nhận thức, kỹ năng thao tác và nhu cầu của từng nhóm tuổi. STEAM ở mầm non không nên sao chép cách tổ chức của bậc phổ thông mà cần gắn với trải nghiệm, vui chơi, khám phá và môi trường gần gũi với trẻ.

Ứng dụng STEAM cho trẻ nhà trẻ (1 – 3 tuổi)

• Đặc điểm ứng dụng: Ưu tiên các hoạt động khám phá giác quan (Sensory Play), vận động tinh đơn giản và nhận biết mối quan hệ nguyên nhân – kết quả.
• Dự án mẫu gợi ý:
  • Dự án “Khám phá sự chìm – nổi của vật thể”: Trẻ thả các vật liệu khác nhau (lá cây, sỏi, muỗng nhựa, xốp) vào chậu nước để quan sát.
  • Dự án “Pha màu nước từ củ quả”: Trẻ vắt nước củ dền, nghệ, lá nếp để tạo màu vẽ tự nhiên an toàn.
  • Dự án “Chơi với cát và nước”: Trẻ múc cát, đong nước vào các hũ có kích thước khác nhau.
• Mục tiêu đạt được: Trẻ gọi đúng tên sự vật, phân biệt màu sắc, bề mặt nhẵn/ráp, cứng/mềm và hình thành thói quen quan sát ban đầu.

Ứng dụng STEAM cho khối Mẫu giáo (3 – 6 tuổi)

• Đặc điểm ứng dụng: Triển khai theo mô hình học theo dự án (Project-based Learning) có tính thử thách nâng cao, yêu cầu phối hợp nhóm và hoàn thiện sản phẩm cụ thể.
• Dự án mẫu gợi ý theo từng độ tuổi:
  • Mẫu giáo bé (3–4 tuổi): Dự án “Thiết kế chong chóng giấy”, Dự án “Xây tháp gỗ không đổ”. Trẻ tập phân loại, ghép nối hình khối và gấp dán đơn giản.
  • Mẫu giáo nhỡ (4–5 tuổi): Dự án “Phao lọc nước tự nhiên”, Dự án “Thiết kế ô che mưa cho búp bê”. Trẻ tập vẽ bản thiết kế sơ khai và thử nghiệm kiểm tra tính năng.
  • Mẫu giáo lớn (5–6 tuổi): Dự án “Cầu vượt giao thông bằng que kem”, Dự án “Làm xe chạy bằng lực hơi bóng bay”. Trẻ tham gia dự án đa bước từ xác định tải trọng, lực đẩy đến lắp ráp mô hình hoàn chỉnh.
• Mục tiêu đạt được: Trẻ tự phác thảo ý tưởng ra giấy, biết phân công nhiệm vụ nhóm, biết thử nghiệm mô hình thực tế và dạn dĩ trình bày bài học trước cả lớp.

Giải pháp vượt qua các rào cản thường gặp khi ứng dụng STEAM mầm non

Bài toán kinh phí: Cách ứng dụng STEAM hiệu quả với ngân sách tiết kiệm

• Tận dụng học liệu tự nhiên và tái chế: Phương pháp STEAM không đòi hỏi máy tính hay thiết bị điện tử đắt tiền. Hãy tận dụng rác thải sạch (bìa carton, chai lọ, nắp chai, khay trứng) và vật liệu tự nhiên xung quanh.
• Phát động phong trào “Góp vật liệu xanh” từ phụ huynh: Mời phụ huynh cùng đóng góp các đồ gia dụng cũ, nguyên vật liệu mở tại nhà để vừa tiết kiệm chi phí vừa tăng tính gắn kết giữa gia đình và nhà trường.

Xử lý tình huống lớp học đông và giải trình chuyên môn khi dự giờ

• Quản lý lớp học đông:
  • Chia lớp thành các nhóm nhỏ (4–6 trẻ/nhóm) và chỉ định nhóm trưởng luân phiên.
  • Thiết lập quy ước lớp học bằng tín hiệu âm thanh (tiếng xắc xô, giai điệu ngắn) để điều phối trẻ khi chuyển giao bước học.
  • Chuẩn bị khay học liệu riêng cho từng nhóm để tránh việc trẻ chen lấn.
• Giải trình chuyên môn tự tin khi dự giờ:
  • Nắm chắc căn cứ lý luận của giáo án: Giải trình rõ bài học đang dùng mô hình 5E hay EDT, các thành tố S-T-E-A-M xuất hiện ở bước nào.
  • Nhấn mạnh mục tiêu “chú trọng quá trình tư duy hơn sản phẩm”: Giải thích rõ với Ban Giám hiệu rằng sản phẩm dù có phần sơ khai nhưng đó là kết quả từ sự tự làm, tự thử nghiệm và sửa sai của chính trẻ.

Ứng dụng phương pháp STEAM trong trường mầm non không đơn thuần là bổ sung thêm các hoạt động khoa học hay chế tạo sản phẩm. Trọng tâm nằm ở việc xây dựng tình huống có vấn đề, tạo môi trường mở và trao cho trẻ cơ hội khám phá, đặt câu hỏi, thử nghiệm, thiết kế, hợp tác và cải tiến. Khi lựa chọn chủ đề, quy trình 5E hoặc EDP và cách đánh giá phù hợp với từng độ tuổi, giáo viên có thể tích hợp STEAM vào chương trình giáo dục mầm non một cách linh hoạt, thực tế và có mục tiêu.