Toán Học Trong STEM: Chìa Khóa Mở Cánh Cửa Tương Lai Cho Con Bạn? | montoan.com.vn

Các trường học từ lâu đã giảng dạy Toán học, và STEM là một phương pháp dạy học mới hiện nay. Vậy, STEM toán học là gì? Tại sao toán học lại trở nên quan trọng trong dạy học STEM? Đây là câu hỏi được nhiều người quan tâm, và bài viết này sẽ giúp bạn hiểu hơn về vai trò của toán học trong dạy học STEM.

Sự phổ biến của STEM toán học

Tại sao Toán học lại quan trọng trong STEM?

Có thể nói, STEM toán học là nền tảng cho các lĩnh vực còn lại như khoa học, công nghệ và cả kỹ thuật.

Toán học được sử dụng để tìm kiếm các mẫu có ý nghĩa, phân tích dữ liệu. Những mẫu này sẽ được sử dụng để kiểm tra các mối quan hệ tương quan, từ đó giúp chúng ta rút ra kết luận chung về dữ liệu và mô hình hóa thế giới thực.

Điều quan trọng chúng ta cần biết là mặc dù việc dạy Toán học theo truyền thống là một yếu tố cần thiết, nhưng việc trình bày chúng dưới dạng STEM – hay còn gọi là STEM toán học, sẽ mang lại nhiều lợi ích hơn nữa cho các em học sinh. STEM hiện đang là một phương pháp tiếp cận toàn diện và liên môn, cho phép việc học tập trở nên có tính kết nối, phù hợp và có ý nghĩa hơn đối với học sinh.

Có thể nói, nguyên nhân chính khiến STEM ra đời là vì chúng mang lại các kỹ năng nền tảng cần thiết cho nguồn nhân lực lao động trong tương lai, khi công nghệ đang phát triển từng ngày. Khi các dự án STEM tích hợp Toán học, khoa học, công nghệ và kỹ thuật vào nhau và vào chung trong bối cảnh thực tế, các học sinh sẽ có cơ hội rèn luyện và củng cố những kỹ năng quan trọng trong thế kỷ 21.

Toán

STEM Toán Học trong Khoa Học

Nhiều người có xu hướng tách biệt STEM toán học và khoa học, xem chúng như hai môn riêng biệt. Tuy nhiên, toán học đóng vai trò quan trọng trong khoa học ngay từ thuở sơ khai.

Ví dụ, trong các kiến thức khoa học về Trái Đất, chúng ta cần tính toán tốc độ xói mòn, chuyển đổi độ C sang độ F hoặc chuyển đổi đơn vị feet sang km, dặm… Đây là những phần quan trọng cần đến STEM toán học.

Đây là minh chứng cho thấy toán học cực kỳ quan trọng trong nghiên cứu khoa học.

Có thể nói, STEM toán học trở nên thực tế và có ý nghĩa hơn khi gắn liền với khoa học. Chúng được ứng dụng trong các mô hình, thí nghiệm tự nhiên hoặc nhân tạo để xác định vấn đề và xây dựng giải pháp.

Quy trình nghiên cứu khoa học yêu cầu chúng ta phân tích dữ liệu từ các thử nghiệm để đưa ra kết luận. Khi phân tích dữ liệu, chúng ta cần dùng đến STEM toán học để tìm ra mối tương quan giữa các dữ liệu.

Ví dụ về ứng dụng Toán học trong thí nghiệm khoa học:

• Các nhà khoa học sử dụng phương pháp thống kê số liệu của Toán học để tìm ra ý nghĩa, giải thích và chứng minh một vấn đề.
• Các nhà khoa học y tế dùng kỹ năng Toán học để phân tích dữ liệu và đưa ra kết luận về mức độ hiệu quả và an toàn của một loại thuốc tiềm năng, hoặc tính toán liều lượng thuốc tối đa để đảm bảo an toàn cho người sử dụng.
• Các nhà sinh học dùng Toán học khi vẽ biểu đồ, xây dựng phương trình và chạy các bài kiểm tra thử với số mẫu nhất định để phát triển các thuật toán.

STEM Toán Học Trong Công Nghệ

Nếu không có STEM toán học, có thể nói, hầu hết các công nghệ sẽ không thể tồn tại được. Chúng ta cần hiểu đúng rằng, công nghệ luôn đi song hành và xuyên suốt trong dạy học STEM. Và Toán học là nền tảng cơ bản trong đó.

Các nhà khoa học sẽ sử dụng nhiều công nghệ khác nhau để tiến hành các thí nghiệm và thu thập dữ liệu. Như đã giải thích trước đó, các nhà khoa học sẽ sử dụng Toán học để tìm kiếm các mối tương quan trong thống kê. Các kỹ sư sẽ phân tích những dữ liệu khoa học và áp dụng kiến thức STEM toán học để thiết kế và tạo ra các công nghệ mới, bằng cách sử dụng những công nghệ hiện có.

Ngoài ra, STEM toán học là cơ sở của hệ nhị phân. Các phép toán cộng, trừ, nhân, chia cũng được sử dụng trong hầu hết các chương trình lập trình mà các nhà khoa học cần viết.

STEM Toán Học Trong Kỹ Thuật

Khi nhắc đến kỹ thuật, nhiều người nghĩ ngay đến việc chế tạo robot. Đây là một ý tưởng tuyệt vời vì nó kết hợp cả bốn lĩnh vực của STEM, bao gồm cả STEM toán học.

Thiết kế và chế tạo robot giúp học sinh phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề, một trong những ưu tiên hàng đầu của giáo viên môn Toán. Các kỹ sư cơ khí phân tích dữ liệu khoa học để thiết kế robot, ứng dụng kiến thức toán học và phần mềm hỗ trợ.

Ví dụ về ứng dụng STEM toán học trong kỹ thuật:

• Kỹ sư điện sử dụng STEM toán học để thiết kế và kiểm tra thiết bị điện tử. Họ tính toán yêu cầu về nguồn điện và mức điện áp (Vôn) cho các dự án điện.
• Kỹ sư hóa học sử dụng kiến thức STEM toán học trong phòng thí nghiệm để hỗ trợ nghiên cứu và sản xuất.