Mô hình 5E trong giáo dục stem: Đặc điểm và cách triển khai

Tác giả bài viết

anh.leduc

Mô hình 5E trong giáo dục STEM được xây dựng trên lý thuyết kiến tạo, là phương pháp học tập khoa học bao gồm 5 giai đoạn là Gắn kết, Khám phá, Giải thích, Áp dụng và Đánh giá. Mô hình giúp giáo viên dễ dàng triển khai các bài học, học sinh xây dựng kiến thức và ý nghĩa từ quá trình trải nghiệm.

Trong nội dung bài viết dưới đây hãy cùng The Dewey Schools tìm hiểu về đặc điểm và cách triển khai mô hình 5E trong giáo dục STEM cụ thể nhé.

Nếu bạn đọc chưa hiểu rõ về giáo dục STEM thì có thể tham khảo thêm nội dung bài “Giáo dục STEM là gì? Tầm quan trọng của STEM trong giáo dục” tại đây

Tìm hiểu về mô hình 5E trong giáo dục STEM

Mô hình 5E là mô hình học tập trong giáo dục STEM đóng vai trò quan trọng trong việc khuyến khích học sinh đưa ra các giải pháp, ý tưởng cho vấn đề cụ thể. Đồng thời cung cấp cho học sinh những kỹ năng làm việc cần thiết có thể áp dụng trong công việc và cuộc sống.

Khi giáo viên soạn giáo án theo mô hình 5E trong giáo dục STEM đã cung cấp các trình tự hướng dẫn chi tiết đặt học sinh làm trung tâm của buổi học. Phương pháp khuyến khích học sinh cùng học hỏi, khám phá, phát triển sự hiểu biết của mình về các khái niệm khoa học. Từ đó trẻ có thể liên hệ kiến thức với các vấn đề, hiện tượng khoa học kỹ thuật.

Tìm hiểu mô hình 5E trong giáo dục STEM

Lịch sự hình thành và cơ sở lý thuyết

Vào năm 1962, theo kết quả nghiên cứu của J. Myron Atkin và Robert Karplus đã cho ta kết quả có 1 trật tự các sự kiện tạo điều kiện học tập được gọi là chu trình học tập gồm 3 giai đoạn là thăm dò, học về kiến thức, khái niệm và áp dụng. Những phát hiện tuyệt vời của 2 nhà nghiên cứu là nền tảng cho sự ra đời của mô hình dạy học 5E.

Mô hình 5E trong giáo dục STEM tập trung vào việc cho phép học sinh hiểu khái niệm thời gian thông qua hàng loại các giai đoạn được thiết lập. Các giai đoạn này bao gồm:

Engage (gắn kết)
Explore (Khám phá)
Explain (Giải thích)
Elaborate (Áp dụng)
Evaluate (Đánh giá)

Năm 1987, mô hình giáo dục 5E được phát triển bởi tiến sĩ Rodger W. Bybee và các cộng sự nhằm thúc đẩy học tập hợp tác, tích cực. Thông qua cách đặt câu hỏi, phân tích, quan sát các học sinh cùng làm việc, cùng giải quyết vấn đề và điều tra các khái niệm mới để đưa ra kết luận.

Mục tiêu

Mô hình 5E trong giáo dục STEM không hướng đến mục tiêu thiết kế nhằm đào tạo ra các chuyên gia hay các nhà khoa học. Nếu có năng khiếu và đam mê trong lĩnh vực STEM, trẻ hoàn toàn có thể theo đuổi đam mê để trở thành nhà khoa học. Trường hợp trẻ không yêu thích khoa học, thì mô hình 5E vẫn mang đến các lợi ích lớn khác cho bé.

STEM là phương pháp giáo dục hiện đại học tập liên môn, tập trung chính vào thực hành. Mô hình 5E là công cụ để thực hiện mục tiêu thực tế hóa các kiến thức lý thuyết, từ đó tạo ra sự hứng thú trong quá trình học tập của học sinh. Thay vì các thế hệ học sinh học vẹt, nhớ kiến thức theo kiểu chỉ ghi chép máy móc hoàn toàn không có sự sáng tạo, giáo dục theo mô hình 5E trao cho trẻ cơ hội hành động, giải quyết vấn đề thực tế dựa trên các kiến thức đã học.

Mục tiêu của mô hình 5E trong giáo dục STEM là đào tạo ra các nhà khoa học hay chuyên gia tương lai

Xem thêm: Giáo dục STEM ở tiểu học: Lợi ích và cách áp dụng hiệu quả

Đặc điểm cấu trúc mô hình 5E

Cấu trúc của mô hình 5E trong giáo dục STEM bao gồm 5 giai đoạn và đặc điểm nổi bật tương ứng với từng giai đoạn cụ thể là:

Engage (gắn kết)

Giai đoạn đầu tiên của mô hình 5E là Engage – Gắn kết, thu hút sự chú ý của người chọ bằng cách tập trung vào 1 vấn đề hay hiện tượng, sự kiện nào đó trên thực tế. Mục đích của giai đoạn là khơi gợi sự quan tâm, tò mò và khuyến khích học sinh tham gia vào bài học. Tất cả các hoạt động được thiết kế để người học gắn kết kiến thức đã học vào thực tế, đưa quan điểm cá nhân, sắp xếp, tổ chức tư duy để hình thành nền tảng kiến thức cho hoạt động tiếp theo.

Giáo viên đóng vai trò quan trọng để hình thành sự gắn kết của học sinh. Thầy cô giáo cần xác định rõ nhiệm vụ của bài học, đưa ra vấn đề hay tình huống cụ thể và đưa ra quy tắc, yêu cầu trong bài học. Giáo viên đặt ra các câu hỏi mở, buổi thảo luận để học sinh trình bày kiến thức, ý tưởng của mình. Đồng thời xác định kiến thức nền và lỗ hổng kiến thức của học sinh (nếu có) để có hướng hỗ trợ trong các hoạt động tiếp theo.

Chiến lược giảng dạy của giai đoạn Engage – Gắn kết của mô hình 5E trong giáo dục STEM:

Học sinh đặt ra vấn đề hoặc câu hỏi
Giáo viên gợi ra những câu trả lời để giúp học sinh có tư duy rộng mở và khả năng khám phá rộng hơn
Học sinh kết nối kiến thức đã học với thực tế
Giáo viên mời học sinh trình bày ý tưởng và khuyến khích học sinh đặt câu hỏi

Giai đoạn Engage (gắn kết) của mô hình 5E trong giáo dục STEM

Explore (Khám phá)

Sau bước đầu làm quen với các hoạt động, bước tiếp theo chúng ta cần dành thời gian để trẻ khám phá các ý tưởng khác nhau. Giai đoạn Explore – Khám phá của mô hình 5E trong giáo dục STEM là quá trình quan trọng trong mô hình và được thiết kế để học sinh cùng nhau trải nghiệm, điều tra, thu thập thông tin về các sự kiện, vấn đề, đối tượng. Học sinh đặt câu hỏi thực tế, phát triển các giả thuyết để tích cực khám phá các khái niệm mới. Người học học theo cách làm việc nhóm, thực hành, giao tiếp và trực tiếp thao tác trên học liệu, giáo cụ để khám phá và kiểm tra các giả thuyết đã đưa ra.

Với giai đoạn này giáo viên cần tạo điều kiện thuận lợi, đưa ra các gợi ý, thời gian cần thiết để học sinh học tập và trải nghiệm. Thầy cô giáo có thể hướng dẫn học sinh ghi lại và phân tích các quan sát đã thấy được trên thực tế. Sau đó tiến hành xây dựng các mô hình hoặc giải thích ban đầu của mình.

Chiến lược giảng dạy giai đoạn Explore của mô hình 5E trong giáo dục STEM:

Giáo viên cung cấp thông tin hoặc làm rõ các vấn đề, câu hỏi đặt ra của học sinh
Giáo viên cung cấp cho học sinh những kiến thức nền tảng chung nhất
Quan sát và lắng nghe người học, hỗ trợ và tư vấn kịp thời, khuyến khích tương tác giữa các học sinh
Đặt câu hỏi thăm dò cho học sinh để tăng trải nghiệm và chuyển hướng chủ đề cho người học khi cần
Tạo điều kiện cho người học khám phá theo quy tắc của mô hình

Explain (Giải thích)

Giai đoạn 3 Explain – Giải thích của mô hình 5E trong giáo dục STEM tạo cơ hội cho trẻ miêu tả, phân tích trải nghiệm, thuyết trình hoặc bản thu hoạch quan sát trong giai đoạn 2. Giáo viên thực hiện nhiệm vụ hướng dẫn người học tổng hợp những kiến thức mới và đặt ra câu hỏi cho các thắc mắc.

Học sinh trình bày các mô hình, giải thích, câu trả lời một cách khoa học dựa trên hiểu biết của bản thân trước lớp và nghiêm túc lắng nghe các ý tưởng của bạn khác. Sau đó so sánh tư duy, cách giải thích mới với kiến thức của mình và ghi lại các ý tưởng, kiến thức hiện tại. Cuối cùng điều chỉnh các mô hình, ý tưởng và giải thích sau khi giáo viên cung cấp thêm thông tin.

Bên cạnh đó giáo viên cần cung cấp tài nguyên, kiến thức, thông tin để hỗ trợ người học học tập, củng cố kiến thức. Thầy cô có thể giới thiệu các khái niệm liên quan lên công nghệ, kỹ thuật, khoa học hoặc toán học. Để nâng cao hiểu biết của học sinh về chủ đề đang gặp phải, giáo viên sử dụng các phần mềm, video hoặc các trợ giúp khác. Học sinh tiếp tục xây dựng, phát triển mô hình dựa trên ý tưởng, giải thích của chính mình kết hợp các kiến thức từ giáo viên hoặc ý tưởng của học sinh khác.

Chiến lược giảng dạy của giai đoạn Explain – Giải thích của mô hình 5E trong giáo dục STEM:

Giáo viên khuyến khích học sinh giải thích các định nghĩa, khái niệm ban đầu theo ngôn ngữ của bản thân
Yêu cầu người học đưa ra lập luận, bằng chứng khoa học và làm rõ (nếu cần)
Cung cấp các kiến thức bao gồm các định nghĩa, giải thích và thông tin qua các video, slide và tài nguyên khác
Cung cấp thời gian để người học so sánh ý tưởng của mình và người khác, để cho học sinh sửa đổi (nếu muốn)

Giai đoạn Explain (Giải thích) của mô hình 5E trong giáo dục STEM

Elaborate (Áp dụng)

Giai đoạn 4 Elaborate – Áp dụng của mô hình 5E trong giáo dục STEM tập trung vào việc tạo điều kiện để người học áp dụng các kiến thức đã học, giúp phát triển sự hiểu biết sâu sắc hơn. Giáo viên có thể yêu cầu học sinh tiến hành nghiên cứu bổ sung hay tạo bài thuyết trình để củng cố kỹ năng mới trước khi đánh giá. Vai trò của thầy cô ở đây là hướng dẫn học sinh vận dụng và thực hành.

Evaluate (Đánh giá)

Giai đoạn Evaluate – Đánh giá là việc giáo viên xác định xem người học có đạt được sự hiểu biết về kiến thức, các khái niệm cốt lõi hay không. Có 2 hình thức đánh giá là bài kiểm tra chính thức hoặc câu hỏi phi chính thức và giáo viên có thể sử dụng 1 hoặc cả 1 hình thức này.

Giáo viên sử dụng một số công cụ hỗ trợ quá trình đánh giá như phỏng vấn học sinh, phiếu tự đánh giá, sản phẩm hoạt động, bài kiểm tra, bài thu hoạch. Trên thực tế các hình thức đánh giá học sinh khá đa dạng, nhưng mục đích chính vẫn làm xác định quá trình tiếp thu và năng lực của người học để có điều chỉnh, hỗ trợ phù hợp giúp người học tiến bộ hơn.

Xem thêm: 21 thí nghiệm STEM cho trẻ mầm non vui nhộn và dễ làm

Lợi ích khi áp dụng mô hình 5E trong giáo dục STEM

Mô hình 5E trong giáo dục STEM ngày càng phổ biến trong chương trình giáo dục của nhiều trường học bởi mô hình mang đến nhiều lợi ích:

Là công cụ hữu hiệu giúp học sinh hệ thống hóa kiến thức, kỹ năng và suy nghĩ liền mạch hơn. Theo học mô hình này, người học ghi nhớ, đưa ra giải pháp và hiểu vấn đề hơn.
Dạy học theo mô hình 5E giáo viên bớt đi gánh nặng phải soạn giáo án, giáo viên hào hứng với bài giảng. 5E giúp thầy cô không phải chuẩn bị quá nhiều bài giảng lý thuyết, thời lượng giảng dạy lý thuyết giảm thiểu, thời gian thực hành và khám phá tăng lên.
Áp dụng mô hình giảm thiểu tình trạng bỏ sót kiến thức, triển khai bài giảng thuận tiện hơn, dễ dàng tìm được trọng tâm của bài học và tiến hành các bước một cách có hệ thống.
Mô hình đào tạo thế hệ trẻ năng động, linh hoạt và ưu tú hơn góp phần vào sự phát triển mạnh mẽ, vượt bậc của nước ta.

Mô hình 5E trong giáo dục STEM mang đến lợi ích lớn cho học sinh và giáo viên

Những cải tiến mới của mô hình 5E trong STEM

Trong những năm gần đây liên tục có những cải tiến mới với mô hình 5E trong STEM nhưng vẫn giữ nguyên giá trị cốt lõi. Ví dụ: có đề xuất phương án 7E cho mô hình này bổ sung 2 giai đoạn là Extend – Mở rộng và Elicit – Khơi gợi.

Tuy nhiên đối với những môn công nghệ có tính đặc thù là thực hành cao thì áp dụng mô hình EPD – 5E. EPD – 5E chủ yếu đề cao yếu tố công nghệ của phương pháp.

Lưu ý khi áp dụng mô hình 5E trong giáo dục STEM

Mô hình 5E trong giáo dục STEM mang lại nhiều lợi ích cho học sinh. Dưới đây là những lưu ý khi áp dụng mô hình:

Thời gian áp dụng từ 2 – 3 tuần học: Theo Rodger W. Bybee đánh giá, mô hình được sử dụng tốt nhất trong từ 2 – 3 tuần học, mỗi giai đoạn là cơ sở cho 1 hoặc nhiều bài học riêng biệt. Vì phương pháp hiệu quả nhất khi người học tiếp xúc lần đầu tiên với các khái niệm mới, qua đó học sinh có cơ hội hoàn thiện 1 chu trình học tập hoàn chỉnh.

Sử dụng mô hình làm cơ sở cho 1 bài học trong thời gian quá lâu sẽ làm giảm hiệu quả tiếp thu, sự liên kết giữa các bước và các em có thể quên những gì đã học. Nếu áp dụng mô hình chỉ cho 1 bài học sẽ hạn chế hoạt động của học sinh, gây áp lực cho giáo viên về thời gian

Thu hút sự tò mò của học sinh: Mô hình 5E tập trung vào thu hút sự tò mò, khuyến khích học sinh đặt câu hỏi để tự tìm ra các giải pháp cho các vấn đề khoa học, xã hội liên quan. Người học tự đưa ra các luận điểm tự giải thích dựa trên khả năng biện chứng, lập luận, dự đoán tiềm năng của ý tưởng. Từ đó người học phát triển kỹ năng lập luận, truyền đạt ý tưởng.
Bắt đầu với mô hình đơn giản: Ở giai đoạn ban đầu giáo viên nên thiết kế bài học chỉ với 2 – 3 giai đoạn của mô hình 5E, với mỗi hoạt động chỉ kéo dài 3 – 5 phút để thu hút học sinh. Ví dụ: trình chiếu 1 quảng cáo, video liên quan đến khái niệm, kêt chuyện về 1 sự kiện hiện tại…
Không đốt cháy giai đoạn: Mô hình 5E có 5 giai đoạn và các nhà nghiên cứu khuyến cáo không nên bỏ qua bất cứ giai đoạn nào hoặc thay đổi thứ tự các giai đoạn. Việc làm này gây ảnh hưởng đến nhận thức cũng như hiệu quả học tập của học sinh. Ví dụ: Việc bỏ qua bước nào đó khi thực hiện mô hình làm cho học sinh cảm thấy rời rạc, các kiến thức trong bài học không liên kết với nhau.
Thực hành trước, lý thuyết sau: Giáo viên có thể triển khai mô hình theo thứ tự thực hành trước, lý thuyết sau. Việc được tự trải nghiệm trong phòng thực hành, phòng thí nghiệm trước khi học lý thuyết giúp học sinh học tập, đưa ra kết luận về kiến thức hiệu quả hơn. Thông qua quá trình thực hành, thí nghiệm cho phép học sinh dễ dàng tiếp nhận kiến thức mới hơn.
Đánh giá linh hoạt: Giáo viên khi áp dụng mô hình 5E nên linh hoạt trong khâu đánh giá. Thầy cô có thể kết hợp đánh giá quá trình và đánh giá tổng kết. Bước đánh giá không nhất thiết phải đặt cuối buổi học mà có thể tiến hành song song cùng các hoạt động khác. Đánh giá kịp thời giúp học sinh kịp thời sửa chữa các bước sai và hoàn thiện ý tưởng, giải pháp.
Hoạt động nhất quán theo mô hình: Theo nhiều kết quả khảo sát thực tế cho thấy việc áp dụng mô hình 5E không nhất quán sẽ gây hiểu lầm cho học sinh làm ảnh hưởng tới quá trình phát triển tư duy, kỹ năng khi học tập. Vậy vậy thầy cô giáo cần xây dựng giáo án chi tiết và bám sát mục tiêu của từng giai đoạn và đề ra chu trình học tập hiệu quả cho học sinh.

Lưu ý khi áp dụng mô hình 5E trong STEM

Mô hình 5E trong dạy học STEM là cách tiếp cận có tính hệ thống và liên tục, phát huy vai trò người học là trung tâm. Mô hình giúp học sinh phát triển đồng thời kiến thức, kỹ năng và đã chứng minh được tính ưu việt hơn hẳn phương pháp giáo dục truyền thống. Chính vì vậy mô hình 5E đã và đang được nhiều quốc gia phát triển trên thế giới áp dụng. Tuy nhiên theo phương pháp 5E yêu cầu giáo viên cần có kiến thức, kỹ năng để bám sát các tiêu chí đặt ra nhằm mang lại hiệu quả co trong giảng dạy.

Trên đây là các thông tin chia sẻ chi tiết về mô hình 5E trong giáo dục STEM. Mời thầy cô và các bạn cùng bàn luận và nghiên cứu. Mọi trao đổi và thắc mắc có liên quan vui lòng liên hệ với chúng tôi để nhận phản hồi sớm nhất.

—-

The Dewey Schools là hệ thống trường quốc tế song ngữ tốt nhất hiện nay tại Hà Nội, là trường tiên phong mang đến nền giáo dục chuẩn Mỹ và thế giới tại Việt Nam. Được thành lập từ năm 2011, đến nay Trường quốc tế Dewey Schools đã có cho mình hơn 8000 học sinh, 1600 cán bộ nhân viên, 4 cơ sở trường tại Hà Nội và Hải Phòng. Ngoài cơ sở vật chất hiện đại bậc nhất, Dewey Schools còn ghi điểm trong mắt phụ huynh bởi chất lượng đào tạo và triết lý giáo dục nổi bật giúp học sinh có được hành trang tốt nhất để bước vào đời.

Thông tin cơ bản: