Skip to content

Dạy STEM

Những người thành công nhất trong tương lai sẽ KHÔNG là người thông minh nhất hay làm việc chăm chỉ nhất mà là những người có khả năng học và cập nhật liên tục kĩ năng của họ. Vì tri thức đang thay đổi nhanh chóng, học sinh phải phát triển khả năng theo kịp, nghĩ rộng, phân tích sâu và giải quyết vấn đề. Để làm điều đó, họ phải đọc nhiều hơn và giữ tâm trí mở để liên tục học. Không may là ngay cả trong thời đại này của Internet và điện thoại di động, nơi thông tin là sẵn có với một cú nhấn nút, việc đọc thạo và học liên tục là kĩ năng mà nhiều học sinh không có.

Vài năm trước khi dạy ở châu Á, tôi đã cho học sinh bài đọc để đọc trước khi tới lớp. Tôi ngạc nhiên vì ít học sinh thậm chí đọc chúng vì họ quen đợi thầy giáo đọc nó cho họ trong lớp. Khi tôi nhấn mạnh rằng họ phải đọc trước khi tới lớp, nhiều người phàn nàn: “Điều đó là quá nhiều, một số bài đọc dài hơn chục trang.” Về sau khi tôi hỏi: “Các em đã đọc bao nhiêu bài báo kĩ thuật một tuần?” Họ ngạc nhiên, một số người hỏi: “Chúng em mà phải đọc bài báo sao?” Mặc dầu việc đọc KHÔNG phải là kĩ năng mà thầy giáo trường phổ thông dạy ngày nay nhưng học sinh phải có được nó. Không có thói quen đọc tốt, họ sẽ không bao giờ trở thành người học cả đời trong thế giới cạnh tranh này. Người học cả đời bao giờ cũng đọc để học những điều mới. Họ KHÔNG chỉ đọc sách giáo khoa mà còn đọc tin tức, tạp chí, blogs và các bài báo trên internet.

Ngay cả sau tốt nghiệp, người học cả đời cũng không bao giờ ngừng việc học để cải tiến tri thức của họ. Như một xã hội, chúng ta phải chủ trương cho học sinh đọc nhiều hơn, giữ tâm trí mở, liên tục học. Ngày nay thay đổi đang xảy ra nhanh hơn khả năng của mọi người học, nếu không đọc thường xuyên nhiều người sẽ bị tụt lại sau. Trong Thời đại Thông tin này, nền tảng của mọi nền kinh tế dựa trên các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ nghệ và Toán học (STEM ). Theo nhiều nhà kinh tế, tăng trưởng việc làm tương lai trong năm mươi năm tới gần như là trong các khu vực công nghệ và chăm sóc sức khoẻ, nhưng nhiều nước không tạo ra đủ công nhân có kĩ năng trong các khu vực đó và không thể cải thiện nền kinh tế của họ.

Một trong các lí do ít học sinh học STEM là vì họ sợ khoa học và toán học. Nhiều người không có nền tảng tốt ở trung học. Phương pháp dạy học dựa trên “ghi nhớ” không phát triển các kĩ năng để tư duy một cách logic và không có khả năng áp dụng chúng để giải quyết vấn đề. Nhưng làm sao bạn dạy STEM cho học sinh khi họ còn trẻ để làm cho họ muốn học nhiều hơn?

Mười năm trước khi tôi dạy Khoa học máy tính ở Ấn Độ, bạn tôi Ravi đã chia sẻ cho tôi nỗ lực của anh ấy để thúc đẩy lập trình máy tính trong những người rất nghèo. Mỗi tuần, anh ấy đưa năm mươi học sinh trẻ, những người đang sống trong khu ổ chuột tới Infosys, một công ti phần mềm lớn. Đầu tiên, anh ấy đưa họ tới ga ra đầy những xe đắt tiền và nói: “Nhìn những xe Lexus, Mercedes, và BMW đó, đó là những xe của công nhân máy tính.” Thế rồi anh ấy đưa họ tới các văn phòng có điều hoà nhiệt độ nơi những người phần mềm làm việc và bảo họ: “Đây là chỗ họ làm việc. Họ có máy tính và bàn làm việc riêng của họ.” Thế rồi anh ấy chỉ cho họ phòng ăn và nói: “Nhìn phòng đầy thức ăn ngon, đây là nơi công nhân phần mềm ăn trưa và ăn tối.” Thế rồi anh ấy bảo họ đoán xem những người này làm được bao nhiêu tiền. Tất nhiên, phần lớn những người nghèo không thể đoán được vì họ sống trong khu nhà ổ chuột, gia đình học làm kiếm sống bằng việc tìm các thứ bỏ đi trong đống rác và làm quãng $20 một tuần. Khi họ biết rằng những công nhân phần mềm này làm được $400 một tuần, họ choáng. Thế rồi Ravi nói: “Các em có thể giống họ nếu các em học khoa học máy tính. Nhưng trước hết, các em cần học lập trình. Chúng tôi có một chương trình đặc biệt cho thanh niên như các em, và các em không phải trả tiền.” Môn học lập trình sáu tháng của anh ấy đã tuyển được trên 20,000 học sinh nghèo mỗi năm. Anh ấy nói: “Họ làm việc chăm chỉ để trở thành người lập trình vì họ đã thấy tương lai. Họ biết điều họ muốn trong cuộc sống, họ muốn thoát nghèo bằng việc là công nhân phần mềm. Chúng tôi chọn 10% các học sinh hàng đầu và gửi họ vào đại học để học khoa học máy tính. Số còn lại được thuê làm người lập trình, kiếm $100 mỗi tuần. Cuộc sống của họ được cải thiện vì họ không phải làm việc trong đống rác và sống trong khu nhà ổ chuột nữa. Đó là cách chúng tôi phát triển người lập trình để đáp ứng cho nhu cầu toàn cầu và giúp giải quyết việc thất nghiệp ở Ấn Độ. Chúng tôi chỉ cho những người này hi vọng và để cho họ quyết định phải làm gì với tương lai của họ.”

Tôi nghĩ để khuyến khích học sinh học về STEM; chúng ta phải làm cái gì đó tương tự, và chúng ta phải bắt đầu với người trẻ để giúp họ phát triển nền tảng mạnh TRƯỚC KHI họ vào đại học. Vài năm trước đây, tôi đã quyết định thử ý tưởng này bằng việc đi tới trường tiểu học; tôi hỏi các học sinh liệu họ có muốn chơi với robot không. Tất nhiên, trẻ nhỏ thích robots, cho nên tôi để cho chúng chơi với robots một lúc cho tới khi người nào đó bắt đầu hỏi: “Những robot này có thể làm được gì?” Tôi trả lời: “Chúng có thể làm nhiều thứ, nhưng các em phải bảo chúng làm.” Cả lớp háo hức: “Làm sao chúng con bảo robots làm gì được? Chúng không thể nghe được chúng ta?” Tôi giải thích: “Robot không hiểu các em chừng nào các em chưa lập trình cho chúng. Các em có muốn học cách lập trình và làm cho chúng làm bất kì cái gì các em bảo chúng làm không?” Đây là cách tôi bắt đầu dạy cho trẻ tiểu học cách lập trình cho robot Lego Mindstorms. Trẻ nhỏ tò mò, và nếu chúng thích cái gì đó, chúng học rất nhanh chóng. Trong vài ngày, những trẻ 8 tới 12 tuổi này có thể học viết chương trình để chơi với robots. Thành công của chương trình này đã dẫn tới một môn học mùa hè ngắn cho các thầy giáo tiểu học về dạy trẻ em lập trình. Mỗi năm hàng trăm thầy giáo tới Carnegie Mellon trong một tuần để học dạy lập trình cho robot. Ngày nay “trại Robots” đang lan rộng khắp các trường tiểu học ở Mĩ dựa trên quan niệm đơn giản này. Qua thời gian môn học này trở nên phức tạp hơn với nhiều giáo sư và phụ huynh tham gia, và nhiều mức lập trình được dạy. Đến lúc những đứa trẻ này vào trung học, phần lớn trong chúng đã biết cách lập trình trong Java và C++ và sẵn sàng cho các thách thức khác.

 

—English version—

 

Teaching STEM

The most successful people in the future will NOT be the smartest or the hardest working but people with the ability to learn and update their skills continuously. Because the knowledge is changing quickly, students must develop the ability keep up, to think broadly, to analyze deeply, and to solving problems. To do that, they must read more and keep an open mind to continue learning. Unfortunately even in this age of the Internet and mobile phone, where information is available at the push of the button, good reading, and continuous learning are the skills that many students do not have.

A few years ago when teaching in Asia, I gave students assigned readings to read before coming to class. To my surprise, few students even read them as they used to wait for the teacher to read it to them in class. When I insisted that they read before coming to class, many complained: “That is too much, some readings are over ten pages.” Later when I asked: “How many technical articles have you read per week? They were surprised, some asked: “Do we have to read articles?” Although reading is NOT the skill that the school teaches today but students must acquire it. Without a good reading habit, they will never become lifelong learners in this competitive world. A lifelong learner always reads to learn new things. They do NOT just read textbooks but also news, magazines, blogs and articles on the internet.

Even after graduate, lifelong learners never stop learning to improve their knowledge. As a society, we must advocate students to read more, to keep an open mind, to continue learning. Today changes are happening faster than most people’s ability to learn, without constant reading many will be left behind. In this Information Age, the foundation of every economy is based on Science, Technology, Engineering and Math fields (STEM ). According to several economists, future job growth in the next fifty years is mostly in the technology and healthcare areas, but many countries are not producing enough skilled workers in those areas and cannot improve their economy.

One of the reasons few students study STEM because they are afraid of science and math. Many do not have a good foundation in high school. The teaching method based on “memorization” do not develop the skills to think logically and be able to apply them to solve problems. But how do you teach STEM to students when they are young to make them want to learn more?

Ten years ago when I taught Computer Science in India, my friend Ravi shared with me his effort to promote computer programming among the very poor people. Each week, he took fifty young students who live in the slum to Infosys, a big software company. First, he took them to the garage full of expensive cars and said: “Look at those Lexus, Mercedes, and BMW, those are the cars of computer workers.” Then he took them to the air-conditioned offices where software people work and told them: “This is where they work. They have their own computer and desk.” Then he showed them the dining rooms and said: “Look at the room full of delicious foods, this is where software workers have their lunch and dinner.” Then he asked them to guess how much these people were making. Of course, most of the poor people could not because they live in the slum, their family was making a living by searching discarded things in the garbage dump and made about $20 a week. When they learned that these software workers were making about $400 a week, they were shocked. Then Ravi said: “You could be like them if your study computer science. But first, you need to learn programming. We have a special program for young students like you, and you do not have to pay.” His six months programming course enrolled over 20,000 poor students each year. He said: “They work very hard to became programmers because they have seen the future. They know what they want in life, they want to escape poverty by being a software workers. We select 10% of the top students and sent them to college to study computer science. The rest were hired as programmers, making $ 100 per week. Their lives were improved as they do not have to work in the garbage dump and live in the slum anymore. That is how we develop programmers to meet the global demand and help solve the unemployment in India. We show these people the hope and let them decide what to do with their future.”

I think to encourage students to study STEM; we must do something similar, and we must start with young students to help them develop a strong foundation BEFORE they go to college. A few years ago, I decided to try this idea by went to an elementary school; I asked students whether they would like to play with robots. Of course, young children love robots, so I let them play with robots for a while until some began to ask: “What can these robots do?” I answered: “They can do a lot of things, but you have to tell them.” The whole class was excited: “How do we tell the robots what to do? They cannot hear us?” I explained: “The Robots do not understand you until you program them. Do you want to learn how to program and make them do whatever you tell them to do?” This was how I started to teach elementary children how to program Lego Mindstorms robots. Young children are curious, and if they like something, they learn very quick. In just a few days, these 8 to 12 years old can learn to write programs to play with robots. The success of this program has led to a short summer course for elementary teachers on teaching children programming. Each year hundreds of teachers came to Carnegie Mellon for a week to learn teaching robots programming. Today the “Robots camp” is spreading all over the elementary school in the U.S. based on this simple concept. Over time the course is getting more sophisticated with more professors and parents participated, and more level of programming are taught. By the time these children go to high school, most of them already know how to program in Java and C++ and ready for other challenges.