GIẢ DƯƠNG TÍNH VÀ GIẢ ÂM TÍNH .

 GIẢ DƯƠNG TÍNH VÀ GIẢ ÂM TÍNH .

 

Không phải tất cả các kết quả của các xét nghiệm y tế là hoàn toàn chính xác. Các nhà khoa học có thể mắc sai lầm khi họ kết luận rằng một điều gì đó là đúng khi nó thực sự là sai hay cái gì đó là sai trong khi nó thực sự là đúng . Khi một điều gì đó được kết luận đúng mà nó thực sự là sai, chúng ta sẽ mắc một lỗi giả dương tính hoặc sai loại I. Mặt khác, khi một cái gì đó được kết luận là sai mà nó thực sự lại là đúng sự thật, chúng ta có một giả âm tính hoặc sai loại II.

Nói như vậy liệu chúng ta có  thực sự nên lo lắng về một test y tế dương tính cho một căn bệnh hiếm gặp  chăng ?

Phương pháp chụp nhũ ảnh là một cách để phát hiện ung thư vú ở giai đoạn đầu của nó, giúp bệnh nhân để tăng tỷ lệ sống sót của họ. Năm 2009, John Allen Paulos, một giáo sư toán học tại Đại học Temple, đã viết một bài báo có tựa đề là Toán nhũ ảnh, để thảo luận xem liệu phụ nữ nên thường xuyên chụp nhũ ảnh của họ như thế nào . Nếu nhũ ảnh có thể giúp chẩn đoán ung thư vú, tại sao chúng ta lại không thực hiện chúng thường xuyên hơn? Theo Paulos, nó là chủ đề gây tranh cãi cho dù phụ nữ nên chụp nhũ ảnh hàng tháng kể từ khi các cuộc thử nghiệm cho rằng phương pháp này có thể gây ra các tác hại do ảnh hưởng bức xạ. Ngoài ra, giả sử bạn có một xét nghiệm dương tính, điều này có thật hoàn toàn đúng là bạn bị ung thư? Câu trả lời là không hẳn .





 Vậy bạn sẽ phải lo lắng ra sao nếu bạn có một xét nghiệm dương tính của một căn bệnh hiếm gặp?
Nói cách khác, một thử nghiệm chính xác là thế nào ? Lisa Goldberg, một giáo sư môn thống kê tại UC Berkeley, giải thích ngắn gọn về cách chúng ta nên tiếp cận vấn đề này trên một đoạn video của Numberphile,




Bạn có thực sự bị bệnh không? hay đó chỉ là giả dương tính . Goldberg đã thảo luận một số kết quả khả thi mà các xét nghiệm có thể mang lại cho chúng ta, được tóm tắt trong bảng dưới đây:

	Trạng thái thực
Test	Mắc bệnh	Khỏe mạnh
Mắc bệnh	Đúng	Sai(dương tính giả)
Khỏe mạnh	Sai (âm tính giả)	Đúng

 Như chúng ta có thể thấy trên đây , có hai tình huống mà một thử nghiệm có thể không xác định được người có bệnh 'thực tế'.
-Thứ nhất, kiểm tra là âm tính trong khi các đối tượng kiểm tra là thực sự bị bệnh. Trong trường hợp này, nó là một âm tính giả .
-Thứ hai, các thử nghiệm có thể dương tính trong khi các đối tượng thử nghiệm thực sự khỏe mạnh, đó là một dương tính giả .
Do đó, điều quan trọng nhất là cần phải đo mức chính xác của các xét nghiệm khi bạn nhận được một xét nghiệm có kết luận dương tính.
Để làm được điều này , chúng ta có thể tìm thấy xác suất của bệnh tật với một kết quả dương tính ký hiệu là
P (Macbenh / Ketquaduongtinh)  [ tiếng Anh  P(Sickness|Possitive Result) ].

Áp dụng định luật Bayes về xác suất có điều kiện 

$P(\text{Sickness}\mid\text{Positive Result}) = \dfrac{P(\text{Positive Result}\mid\text{Sickness})\cdot P(\text{Sickness})}{P(\text{Positive Result})}$


$P ({Macbenh}|{Ketquaduongtinh}) = \frac {P ({Ketquaduongtinh}|{Macbenh}) . P ({Macbenh})} {P ({Ketquaduongtinh})}$

và

$P ({Ketquaduongtinh}) = P ({Ketquaduongtinh}|{Macbenh}) .P({Macbenh}) + P ({Ketquaduongtinh}|{Khoemanh}).P ({Khoemanh})$

Giả sử chúng ta có một căn bệnh hiếm xảy ra ở 1 trên 1000 người; thử nghiệm là 99% chính xác với những người thực sự bị bệnh và thử nghiệm không chẩn đoán là 1 trên số 10 người khỏe mạnh là bị bệnh. Theo giả thuyết của chúng ta thì

$P ({Ketquaduongtinh}|{Macbenh} ) = 0,99$ ;

$P ({Macbenh} )= \frac{1}{1000} = 0,001$ ;

$P ({Ketquaduongtinh}|{Khoemanh}) = \frac {1}{10} = 0,1$ ;

$P ({Khoemanh}) = 1- \frac {1}{1000} = 0,999 $ .

Kết quả là ,

$P ({Ketquaduongtinh} ) = (0.99).(0,001) + (0.1).(0,999) \approx 0.1$

Do đó,

$P ({Macbenh}|{Ketquaduongtinh}) = \frac {(0,99).(0,001)}{0,1} \approx 0,01$ .

Với căn bệnh hiếm gặp và một test về căn bệnh đó chủ yếu là có thể xác định tất cả người bệnh và cho ta 1 kết quả giả dương tính trên mỗi 10 đối tượng kiểm tra, cơ hội của bạn mắc bệnh là 0.01, hoặc 1 trong số 100 mà thôi. Vì vậy, một ý tưởng rất tốt là bạn nên tham khảo ý kiến ​​thứ hai .

Tất cả các test y tế có thể dẫn đến các sai số giả dương tính và giả âm tính. Bởi vì các xét nghiệm y tế không thể tuyệt đối đúng, giả dương tính và giả âm tính là hai vấn đề chúng ta phải đối phó . Một dương tính giả có thể dẫn đến điều trị không cần thiết và âm tính giả có thể dẫn đến một chẩn đoán sai, mà thực ra là rất nghiêm trọng vì một căn bệnh đã được bỏ qua.

Tuy nhiên, chúng ta có thể giảm thiểu các lỗi bằng cách thu thập thêm thông tin, xem xét các biến số khác, điều chỉnh độ nhạy (tỷ lệ dương tính thật) và độ đặc hiệu (tỷ lệ âm tính đúng) của các kiểm tra, hoặc tiến hành thử nghiệm nhiều lần.

Mặc dù vậy, công việc này vẫn rất là khó vì nếu giảm một loại lỗi này có nghĩa là gia tăng các loại hình khác của lỗi kia . Đôi khi, chỉ có một loại lỗi lại là thích hợp hơn so với cái khác, vì vậy các nhà khoa học sẽ phải đánh giá các hậu quả của các lỗi và đưa ra quyết định chính xác cuối cùng.


Trần hồng Cơ 
Biên soạn - Trích dịch .

Ngày 07/08/2016

Tài liệu tham khảo


[1] Paulos, J. A. (2009, December 10). Mammogram Math [Web]. Retrieved from http://www.nytimes.com/2009/12/13/magazine/13Fob-wwln-t.html?_r=2
[2] Haran, B. [Numberphile]. (2016, March 16). Are you REALLY sick? (false positives) [Video file]. Retrieved from https://www.youtube.com/watch?v=M8xlOm2wPAA
[3] kingscollegelondon. (2013, November 25). ‘There’s A Math For That’-The Paradox Of The False Positive [Video file]. Retrieved from https://www.youtube.com/watch?v=6WuTNMleuQI
[4] Fernandez, E. (2011, October 17). High Rate of False-Positives with Annual Mammograms [Web]. Retrieved from https://www.ucsf.edu/news/2011/10/10778/high-rate-false-positives-annual-mammogram
[5] MEDCRAMvideos. (2014, March 16). Sensitivity and Specificity Explained Clearly [Video file]. Retrieved from https://www.youtube.com/watch?v=Z5TtopYX1Gc
[6] Diagnostic Accuracy. (n.d.). Retrieved from http://ebp.uga.edu/courses/ChapterDiagnosisSensitivityandspecificity.html



Nguồn  http://blogs.ams.org/mathgradblog/2016/08/06/false-positive-vs-false-negative/


-------------------------------------------------------------------------------------------

 If you know about what you are talking about , you have something more valuable than gold and jewels -

 Có nhiều vàng và châu ngọc , nhưng miệng có tri thức là bửu vật quý giá vô song . 

Châm ngôn 20:15 

TÌM HIỂU VỀ STEM .

TÌM HIỂU VỀ STEM




I . TỔNG QUAN VỀ STEM




1. Sơ lược vài nét về STEM .

STEM là gì? Đó là từ viết tắt của khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học. Nhưng trong khi từ mẫu giáo đến lớp 12 việc giáo dục thường tập trung vào khoa học hay toán học theo cách độc lập, thì tất cả bốn lĩnh vực đó lại được quyện chặt vào nhau trong thế giới thực. Hãy tưởng tượng nếu các học sinh K-12 đều được giảng dạy theo cách nêu bật những kết nối này, nó sẽ làm cho nền tảng giáo dục sẽ có liên quan nhiều hơn đến cuộc sống của họ và mở rộng cánh cửa đến những sự nghiệp mới mẻ và hết sức thú vị.


2. Mô tả cách tiếp cận phương pháp giảng day STEM .

Dưới đây là một đoạn video trình bày về thực hành STEM .

 Tiến sĩ Diana Wehrello-Grabowski hướng dẫn thực hành-truyền đạt , những yêu cầu và tiêu chuẩn dựa trên chương trình đào tạo giáo viên STEM tại Hoa Kỳ và trên thế giới. Trong các powerpoint /bộ phim đào tạo giáo viên STEM sau đây tiến sĩ Diana Wehrell-Grabowski cung cấp hình ảnh và video của các giáo viên tiến hành khảo sát thực hành STEM. Giáo viên được giới thiệu về thực hành và nội dung STEM , quá trình thiết kế kỹ thuật, nhật ký phản ảnh trong lớp học STEM, và cách thức giáo dục STEM giúp cho việc xây dựng chuẩn 4C: sáng tạo, tư duy phê phán, giao tiếp và hợp tác. Trong các buổi tập huấn giáo viên STEM , tiến sĩ Wehrell-Grabowski hướng dẫn các giáo viên đang tích cực tham gia vào quá trình học, điều này sẽ làm họ thay đổi cách tiếp cận những vấn đề giáo dục. Tiến sĩ Wehrell-Grabowski tin rằng STEM sẽ đóng một vai trò quan trọng trong việc chuyển đổi giáo dục ở Hoa Kỳ và trên thế giới. Theo truyền thống, hệ thống giáo dục của chúng ta đã không được phép hoặc không khuyến khích sự sáng tạo, tư duy phê phán, giao tiếp và hợp tác trong các sinh viên hoặc các giáo viên. Giáo dục STEM thực sự có thể là một trong những câu trả lời để chuyển đổi hệ thống giáo dục và nguồn nhân lực lao động trong tương lai .




3. Ý nghĩa của  STEM đối với sự phát triển quốc gia .

Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, và Toán học (STEM, trước đây được viết tắt SETM) là một nền giáo dục nhóm được sử dụng tại Hoa Kỳ. Các từ viết tắt dùng để chỉ các môn học của khoa học (science) , công nghệ (technology), kỹ thuật(engineering) và toán học(mathematics). Thuật ngữ này thường được sử dụng khi giải quyết các chính sách giáo dục và chương trình giảng dạy trong nhà trường lựa chọn để cải thiện năng lực cạnh tranh trong phát triển khoa học và công nghệ.

Nó có ý nghĩa đối với việc phát triển nhân lực, vấn đề an ninh quốc gia và chính sách nhập cư. Các chữ viết tắt nảy  được sử dụng phổ biến thời gian ngắn sau khi một cuộc họp liên ngành về khoa học giáo dục được tổ chức tại Quỹ Khoa học Quốc gia (sau đó là NSF) dưới sự chủ trì của Giám đốc Rita Colwell.
Giám đốc của Văn phòng Khoa học và phát triển nhân lực Giáo viên và Khoa học gia đã đề xuất các thay đổi từ viết tắt SMET cũ thành STEM. Tiến sĩ Colwell, tỏ ra không thích các từ viết tắt cũ, trả lời bằng cách gợi ý NSF nên khởi đầu sự thay đổi. Một trong những dự án NSF đầu tiên sử dụng các từ viết tắt là STEMTEC nghĩa là Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Hợp tác Giáo dục giữa giáo viên Toán  tại Đại học Massachusetts Amherst, được chính phủ Hoa Kỳ  tài trợ trong năm 1997.

II. NỀN TẢNG STEM TẠI HOA KỲ



Tại Hoa Kỳ, các từ viết tắt này bắt đầu được sử dụng rộng rãi trong các các cuộc tranh luận về chính sách giáo dục và nhập cư trong các sáng kiến để bắt đầu giải quyết sự thiếu nhận thức của các ứng cử viên đủ hoặc chưa đủ tiêu chuẩn cho công việc công nghệ cao.
Nó cũng giải quyết mối quan tâm mà các môn học thường được giảng dạy một cách độc lập, thay vì như một chương trình giảng dạy tích hợp. Việc đào tạo và duy trì một công dân thành thạo trong các lĩnh vực STEM là một phần quan trọng của chương trình giáo dục công của Hoa Kỳ. STEM cũng đã trở thành phổ biến trong các cuộc thảo luận giáo dục như là một tham chiếu về tình trạng thiếu hụt công nhân lành nghề và có một nền giáo dục chưa đầy đủ trong các lĩnh vực này.


1. Quỹ Khoa học Quốc gia (National Science Foundation NSF) .

Nhiều tổ chức tại Hoa Kỳ tuân thủ theo hướng dẫn của Quỹ khoa học quốc gia về cấu trúc của lĩnh vực STEM. NSF sử dụng một định nghĩa rộng hơn của các đối tượng STEM bao gồm các đối tượng trong các lĩnh vực hóa học, khoa học máy tính và công nghệ thông tin, kỹ thuật, khoa học địa chất, khoa học đời sống, khoa học toán học, vật lý và thiên văn học, khoa học xã hội (nhân học, kinh tế học, tâm lý học và xã hội học),  giáo dục STEM và nghiên cứu học tập.

Quỹ khoa học quốc gia tài trợ các dự án nghiên cứu .

Điều kiện cho chương trình học bổng như Chương trình học giả STEM CSM cũng sử dụng các định nghĩa của NSF. Đó là các cơ quan liên bang Mỹ chỉ có nhiệm vụ hỗ trợ cho tất cả các lĩnh vực khoa học cơ bản và kỹ thuật, ngoại trừ đối với khoa học y tế. Các hoạt động về lĩnh vực chương trình này bao gồm học bổng, trợ cấp, giải thưởng tài trợ trong các lĩnh vực như khoa học sinh học, máy tính và thông tin khoa học và kỹ thuật, giáo dục và nguồn nhân lực, kỹ thuật, nghiên cứu môi trường và giáo dục, khoa học địa chất, khoa học và kỹ thuật quốc tế, khoa học toán học và vật lý, khoa học xã hội, hành vi và kinh tế, hạ tầng điều khiển (cyberinfrastructure) và các chương trình địa cực.

Thông qua việc thực hành, học tập trong lớp học theo dự án, học sinh tìm hiểu làm thế nào để áp dụng những kỹ năng đã học trong môn toán và khoa học áp dụng vào thực tế

2. Trình độ STEM - chuẩn điều kiện nhập cư vào Hoa Kỳ .


Một danh sách đầy đủ của các ngành STEM không tồn tại vì nhiều định nghĩa khác nhau của những tổ chức khác nhau. Bộ di trú nhập cư và Hải quan Hoa Kỳ đưa ra các danh sách môn học bao gồm : vật lý, khoa học tính toán bảo hiểm, hóa học, sinh học, toán học, toán học ứng dụng, thống kê, khoa học máy tính, khoa học tính toán , tâm lý học, hóa sinh, robotics , kỹ thuật máy tính, kỹ thuật điện, điện tử, cơ khí , kỹ thuật công nghiệp, khoa học thông tin, công trình dân dụng, kỹ thuật hàng không vũ trụ, công nghệ hóa học, vật lý thiên văn, thiên văn học, quang học, công nghệ nano, vật lý hạt nhân, sinh học toán học, hoạt động nghiên cứu thần kinh học, cơ chế sinh học, vi sinh học, kỹ thuật âm thanh, hệ thống thông tin địa lý, khoa học khí quyển, giáo dục công nghệ / giảng dạy, kỹ thuật phần mềm, và nghiên cứu giáo dục.


3. Giáo dục và nền tảng STEM .

STEM thường hỗ trợ cho sự mở rộng các nghiên cứu về kỹ thuật theo từng đối tượng khác , và bắt đầu với kỹ thuật ở lớp trẻ, thậm chí còn ở cấp tiểu học. Nó cũng mang lại giáo dục STEM cho tất cả sinh viên thay vì chỉ là các chương trình năng khiếu. Trong ngân sách năm 2012 của mình, Tổng thống Barack Obama đổi tên và mở rộng chương trình  "Toán học và  Đối tác Khoa học  (Mathematics and Science Partnership-MSP)" để trao giải khối tài trợ cho các tiểu bang trong việc cải thiện quy trình đào tạo giáo viên trong các môn học.
Vào năm 2006 Viện Hàn lâm Hoa Kỳ bày tỏ quan ngại của họ về tình trạng suy giảm của nền giáo dục STEM tại Hoa Kỳ. Ủy ban Khoa học Kỹ thuật và chính sách công đã phát triển một danh sách gồm 10 hành động. Top ba hành động khuyến nghị của họ là :

   - Gia tăng quỹ tài năng Hoa Kỳ bằng cách cải tiến giáo dục khoa học và  toán học K-12 .
   - Tăng cường kỹ năng của giáo viên thông qua đào tạo bổ sung về kiến thức khoa học, toán học và công nghệ .
   - Khuyếch trương các kênh cung cấp sinh viên chuẩn bị bước vào đại học và sau đại học với cấp độ STEM .

Cơ quan hàng không và không gian quốc gia (NASA) cũng đã thực hiện các chương trình song song cùng với chương trình giảng dạy để nâng cao giáo dục STEM nhằm bổ sung nguồn các khoa học gia , kỹ sư và toán học gia , những người sẽ dẫn dắt chương trình khám phá vũ trụ trong thế kỷ 21.

Du thuyền thám hiểm vũ trụ NASA

Từng tiểu bang, như California, đã thực hiện thí điểm chương trình sau học tập STEM , ví dụ, để tìm hiểu những quy trình thực hành nào có nhiều hứa hẹn nhất và làm thế nào để thực hiện chúng nhằm mục đích tăng cơ hội thành công của học sinh. Nền giáo dục STEM đã và đang tiếp tục mở rộng đến cấp độ sau trung học và đại học thông qua các chương trình thạc sĩ như chương trình STEM của đại học Maryland cũng như trường đại học Cincinnati.

4. Sáng kiến ​​cạnh tranh Hoa Kỳ .

Trong diễn văn Chính phủ Liên Bang ngày 31 Tháng 1 năm 2006, Tổng thống George W. Bush tuyên bố Sáng kiến ​​Cạnh tranh Mỹ. Bush đã đề xuất các sáng kiến ​​để giải quyết sự thiếu sót trong việc hỗ trợ của chính phủ liên bang về phát triển giáo dục và tiến bộ ở tất cả các cấp học trong các lĩnh vực STEM. Cụ thể, sáng kiến này kêu gọi gia tăng về ngân sách liên bang cho các chương trình R & D tiên tiến (bao gồm cả tăng gấp đôi kinh phí hỗ trợ liên bang cho nghiên cứu chuyên sâu trong khoa học vật lý thông qua DOE) và gia tăng số lượng sinh viên tốt nghiệp đại học trong các ngành STEM ở Mỹ .

Sự cạnh tranh về kinh doanh các phương tiện NASA , được tài trợ bởi Texas Space Grant Consortium, cũng nhằm đẩy xa hơn nữa mục tiêu đó. Sinh viên đại học được đào tạo trong môi trường cạnh tranh để phát triển các kế hoạch , khuyến khích học sinh trung học đại học và cao học nghiên cứu các môn học STEM và truyền cảm hứng cho các giáo sư trong các lĩnh vực STEM để học sinh tham gia vào các hoạt động tiếp cận cộng đồng hỗ trợ giáo dục STEM.

Học viện STEM là một tổ chức quốc gia phi lợi nhuận - dành cho việc nâng cao STEM , xóa mù chữ cho tất cả học sinh. Học viện này đại diện cho một mô hình học thuật quốc gia được công nhận về tác động cao đến thế hệ tiếp nối . Các tập quán , chiến lược và chương trình đều được xây dựng trên một nền tảng của thực hành quốc gia xác định tốt nhất  được thiết kế để cải thiện việc thu ngắn khoảng cách thành tích thiểu số , giảm lượng sinh viên có thu nhập thấp,, giảm tỷ lệ học sinh bỏ học, tăng tỷ lệ tốt nghiệp trung học và cải thiện giáo viên và kèm theo những hiệu quả thực tế thông qua việc giáo dục STEM . Học viện STEM là một mô hình học tập sử dụng linh hoạt nhằm vào tất cả các trường học và dành cho tất cả học sinh , sinh viên.

Học sinh Hoa Kỳ tham gia Dự án khai mở PLTW

Dự án khai mở - Project Lead The Way (PLTW) được xem như  là một nhà cung cấp hàng đầu về các chương trình ngoại khóa giáo dục STEM cho các trường trung học tại Hoa Kỳ. Các tổ chức phi lợi nhuận quốc gia có hơn 5.200 chương trình , có mặt tại hơn 4.700 trường học ở tất cả 50 tiểu bang. Chương trình này bao gồm một chương trình giảng dạy trung học kỹ thuật được gọi là Quỹ đạo Kỹ thuật - Pathway Engineering, một chương trình khoa học y sinh cấp trung học phổ thông , và một chương trình kỹ thuật công nghệ cấp trung học cơ sở gọi là   Nhập môn Công nghệ - Gateway To Technology. PLTW cung cấp chương trình giảng dạy và phát triển chuyên môn  giáo viên đồng thời hỗ trợ liên tục để tạo ra các chương trình chuyển đổi trong các trường học, các quận hạt , và các cộng đồng. Chương trình PLTW đã được xác nhận bởi Tổng thống Barack Obama và  Bộ trưởng Giáo dục Hoa Kỳ Arne Duncan cũng như nhiều lãnh đạo chính phủ các cấp , quốc gia, và giới chức lãnh đạo hàng đầu trong lĩnh vực kinh doanh .

Chương trình Đường vào công nghệ dành cho học sinh trung học cơ sở .

5. Các tổ chức và liên minh giáo dục STEM.

Liên minh Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán học (STEM) và Giáo dục đã hoạt động để hỗ trợ các chương trình STEM cho giáo viên và học sinh tại Bộ Giáo Dục Hoa Kỳ, Quỹ Khoa học Quốc gia và các cơ quan khác cung cấp các chương trình STEM liên quan . Thông qua việc thực hành, học tập trong lớp học theo dự án, học sinh tìm hiểu làm thế nào để áp dụng những kỹ năng đã học trong môn toán và khoa học để áp dụng vào thực tế . Hoạt động của Liên minh STEM dường như đã chậm lại kể từ tháng 9 năm 2009 nhưng có chiều hướng tăng trưởng trở lại trong những năm gần đây 2012-2015 .



6.  STEM và Tổ chức Hướng Đạo Sinh Hoa Kỳ.

Tổ chức Hướng Đạo Sinh Hoa Kỳ  đã công bố các văn kiện của chương trình giải thưởng trong mùa xuân năm 2012 để thúc đẩy hơn nữa sự quan tâm và tham gia của thành viên trong các lĩnh vực STEM. Các giải thưởng NOVA và SUPERNOVA dành cho Hướng Đạo Sinh Thiếu Niên , Hướng Đạo Sinh Ấu Niên và Hướng Đạo Sinh Tráng Niên khi họ hoàn thành các yêu cầu cụ thể phù hợp với cấp độ chương trình của họ thuộc một trong bốn lĩnh vực chương trình STEM chính : Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, và Toán.

Một buổi thảo luận về mô hình Robotic của các Hướng Đạo Sinh Thiếu Niên 

Giảng dạy về khám phá không gian cho các Hướng Đạo Sinh Ấu Nhi

Rất nhiều ví dụ điển hình cho chương trình liên kết STEM và Tổ chức Hướng Đạo như sự hợp tác giữa Tiến sĩ Dave Hairston, một nhà nghiên cứu thần kinh học cùng với Trung tâm nghiên cứu ARL's Human và Giám đốc kỹ thuật, giới thiệu cho Hướng Đạo Sinh Thiếu Niên về trạng thái thần kinh quá độ bằng cách sử dụng tai nghe và laptop trong chương trình  do các tình nguyện viên đứng ra tổ chức .

Dave Hairston , tiến sĩ thần kinh học và các Hướng Đạo Sinh Ấu Nhi

Trại hè Hướng Đạo tháng 5-2015 tại St . Louis với chủ đề gắn kết với STEM đã được tổ chức cùng với sự hợp tác giữa nhiều trường đại học , tổ chức nghiên cứu , cơ quan giáo dục tiểu bang và liên bang .

Biểu tượng của Trại hè Hướng Đạo tháng 5 - 2015

7. Các chương trình thuộc Bộ quốc phòng Hoa Kỳ.

Các đặc vụ điều khiển học-điện tử (Ecybermission) là cuộc tranh tài tự do về những nội dung như  khoa học web, toán học và công nghệ dành cho học sinh từ lớp sáu đến chín được tài trợ bởi quân đội Mỹ. Mỗi webinar được tập trung vào một bước khác nhau của các phương pháp khoa học và được trình bày bởi một Hướng dẫn viên đặc vụ điều khiển học-điện tử  (eCYBERMISSION CyberGuide) có kinh nghiệm. CyberGuides là  những tình nguyện viên quân sự và dân sự với một nền tảng mạnh mẽ về STEM và giáo dục STEM , những người này có thể cung cấp cái nhìn sâu sắc có giá trị về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học cho sinh viên và các cố vấn đội nhóm .

Một buổi huấn luyện thể lực-kỹ năng trong chương trinh Ecybermission .

Đại sứ cho chương trình này là những người thuộc các tổ chức dân sự hay quân sự , có nhiệm vụ thúc đẩy các chương trình eCYBERMISSION trong cộng đồng của họ. Đại sứ cũng có thể tình nguyện như một CyberGuide. Tất cả các Đại sứ sẽ cần phải có một nền tảng STEM và phải đạt yêu cầu kiểm tra được tiến hành bởi eCYBERMISSION trước khi bắt đầu vai trò của họ như là một tình nguyện viên.

Vai trò của một đại sứ eCYBERMISSION thường là
    -Thăm viếng các trường học trong cộng đồng của họ nhằm mục đích khuyến khích sự tham gia và tìm kiếm các cơ hội , học bổng cho học sinh , sinh viên .
    -Tìm kiếm các cơ quan giáo dục STEM hoặc các tổ chức thiện chí để giúp thúc đẩy các chương trình và sự tham gia liên kết trong tương lai;
    -Tuyển dụng các đồng nghiệp và bạn bè tham gia tình nguyện cho chương trình, hình thành nên các đội nhóm hỗ trợ STEM .

Jonathan Berman, Benjamin Kotzubei và Austin Veseliza trình bày cho Tổng thống Obama về dự án của các em trong eCYBERMISSION.

STARBASE là chương trình giáo dục hàng đầu, được tài trợ bởi Văn phòng Trợ lý Bộ trưởng Quốc phòng về công vụ hậu cần . Học sinh sẽ được tương tác với các nhân viên quân sự , các sĩ quan , tướng lĩnh cao cấp để khám phá nghề nghiệp và kết nối khoa học với "thế giới thực". Chương trình cung cấp cho học sinh , sinh viên từ 20-25 giờ nhằm kích thích tiềm năng , thu thập kinh nghiệm tại Lực lượng cảnh vệ Quốc gia , Hải quân, Thủy quân lục chiến, Khu bảo tồn Không quân và các căn cứ không quân trên toàn quốc.

SEAPERCH là  chương trình nghiên cứu robot dưới nước tiên tiến , đào tạo giáo viên dạy cho học sinh của mình cách thức thiết kế , vận hành một chiếc xe điều khiển từ xa dưới nước (remotely operated vehicle -ROV) trong các buổi học chính trong trường học hoặc ngoài giờ . Học sinh sẽ xây dựng các ROV từ những bộ lắp ghép chi phí thấp, các bộ phận dễ dàng tháo ráp , tiếp sau đó là một chương trình giảng dạy d0a8c biệt về kỹ thuật và khoa học , các khái niệm cơ bản về chủ đề kỹ thuật hàng hải.

8. Các quy định về Luật pháp Hoa Kỳ về STEM .

Đạo luật cạnh tranh Hoa Kỳ 2007: Đạo luật cạnh tranh Mỹ (PL 110-69) có hiệu lực vào ngày 9 tháng 8, 2007. Đạo luật này đáp ứng mối quan tâm rằng Hoa Kỳ có thể không có khả năng cạnh tranh kinh tế với các quốc gia khác trong tương lai do không đủ đầu tư ngày hôm nay trong nghiên cứu khoa học và công nghệ và khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM) giáo dục và phát triển lực lượng lao động. Luật cạnh tranh Mỹ là nhằm tăng cường đầu tư của quốc gia trong nghiên cứu khoa học và kỹ thuật và giáo dục STEM từ mầm non đến sau đại học và giáo dục bậc sau tiến sĩ.

Đạo luật cho phép tăng cường tài trợ cho Quỹ Khoa học Quốc gia, Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ phòng thí nghiệm , và Bộ Năng lượng (DOE) Văn phòng Khoa học từ năm ngân sách 2008 - 2010. Robert Gabrys, Giám đốc Giáo dục tại Goddard Space Flight Center của NASA, đã liên kết thành công với kết quả gia tăng thành tích học sinh, những biểu hiện sớm của học sinh quan tâm đến các môn STEM, và việc chuẩn bị cho sinh viên khi làm việc .

Vào tháng Giêng năm 2014, tiểu ban Nghiên cứu và Công nghệ Hạ viện Mỹ đã tổ chức một buổi điều trần để xem xét các chương trình giáo dục STEM do khu vực tư nhân thực hiện . Trong năm 2014 chính phủ liên bang Mỹ lên kế hoạch chi tiêu 3 tỷ USD về các chương trình giáo dục STEM thông qua một loạt các cơ quan liên bang.


9. Tác động của STEM và việc làm tại Hoa Kỳ .

Tháng 11 năm 2012 thông báo của Nhà Trắng trước cuộc bỏ phiếu của Quốc hội về Đạo luật Việc làm STEM  khiến Tổng thống Obama đối lập với rất nhiều các công ty Silicon Valley và các giám đốc điều hành , là người cấp vốn cho chiến dịch tái tranh cử của ông . Bộ Lao động xác định 14 lĩnh vực được "dự kiến để tăng thêm số lượng đáng kể việc làm mới cho nền kinh tế, hoặc ảnh hưởng đến sự tăng trưởng của ngành công nghiệp khác hoặc đang bị biến đổi bởi công nghệ và đổi mới đòi hỏi phải tập trung đào tạo những kỹ năng mới cho người lao động ". Các lĩnh vực được xác định như sau: công nghệ sản xuất tiên tiến, Ô tô, xây dựng, dịch vụ tài chính, công nghệ địa lý không gian , an ninh quốc gia, công nghệ thông tin, giao thông vận tải, hàng không vũ trụ, công nghệ sinh học, năng lượng, y tế, khách sạn, và thương mại bán lẻ.

Bộ Thương mại Hoa Kỳ đã  lưu ý rằng các nghề nghiệp có liên quan đến lĩnh vực STEM là một số trong những việc làm có tiền lương tốt nhất và có tiềm năng lớn nhất cho sự tăng trưởng việc làm trong những năm đầu thế kỷ 21. Báo cáo cũng lưu ý rằng công nhân STEM đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển bền vững và ổn định của nền kinh tế Mỹ, và đào tạo trong các lĩnh vực STEM nói chung kết quả vẫn có được mức lương cao hơn, dù có hoặc không làm việc trong một môi trường STEM.


III. MỘT SỐ TỔ CHỨC TRONG GIÁO DỤC STEM TẠI HOA KỲ

http://www.nsf.gov/nsb/sei/edTool/  trang web tài nguyên giáo dục STEM, nơi bạn có thể khám phá được kết luận cho những câu hỏi quan trọng về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM) giáo dục và nghề nghiệp bằng cách sử dụng thông tin từ báo cáo Hội đồng Khoa học và chỉ số kỹ thuật Quốc gia.

http://www.stemedcoalition.org/  trang web của Liên minh giáo dục STEM với mục đích hoạt động tích cực để nâng cao nhận thức trong Quốc hội, Cục Quản lý, và các tổ chức khác về vai trò quan trọng của STEM trong giáo dục nhằm triển khai thực hiện mục tiêu Mỹ sẽ vẫn là nhà lãnh đạo kinh tế và công nghệ của các thị trường toàn cầu của thế kỷ 21. Liên Minh được tổ chức theo hình thức và cấu trúc như một tổ chức phi lợi nhuận 501c4.

http://www.definedstem.com/  website  giáo dục cho học sinh K-12 kết hợp công nghệ, sáng tạo, xây dựng chương trình đào tạo và chuyên môn để cung cấp sản phẩm hữu ích và có liên quan đến trường học , các nền tảng cho phép giáo viên có thể áp dụng các kiến ​​thức khoa học cho học sinh thông qua việc sử dụng các dự án dựa vào học tập, nghề nghiệp trong thế giới thực .

http://www.ndep.us/  Chương trình Giáo dục Quốc phòng với mục tiêu xây dựng nền tảng cho các nhu cầu của lực lượng lao động tương lai của Bộ Quốc phòng bằng cách hỗ trợ các chương trình khoa học và toán học tại ba cấp học: dự bị-đại học, cao đẳng - đại học, và sau tiến sĩ.

http://www.nianet.org/?s=+STEM Viện hàng không vũ trụ quốc gia (NIA) là một viện nghiên cứu giáo dục phi lợi nhuận được thành lập ra để tiến hành những công trình nghiên cứu hàng không vũ trụ và khí quyển tiên tiến , tìm kiếm phát triển công nghệ mới cho nhu cầu quốc gia và giúp truyền cảm hứng cho thế hệ tiếp nối các khoa học gia và các kỹ sư.

http://www.stemschool.com/   tập trung vào các môn học STEM nhằm giúp đỡ học sinh , sinh viên đạt được những kỹ năng cần thiết thành công trong thế giới đầy thách thức hiện nay. Điều này bao gồm khả năng tư duy phê phán, giải quyết các vấn đề phức tạp, và đạt được tiến bộ trong khoa học và công nghệ.

http://stemcareer.com/  nhằm đáp ứng nhu cầu đối với người lao động có tay nghề cao trong khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM) có liên quan chặt chẽ đến khả năng cạnh tranh toàn cầu. Web site này có chức năng tư vấn cho sinh viên đồng thời truyền cảm hứng để giải quyết những vấn đề trong khi thúc đẩy sự nghiệp STEM .



Trần hồng Cơ 
Ngày 20/10/2105

Nguồn  :
https://en.wikipedia.org/wiki/Science,_Technology,_Engineering,_and_Mathematics#cite_note-1
https://www.ecybermission.com/Roles
http://ecybermission.blogspot.com/2010_10_01_archive.html
http://www.asbmb.org/asbmbtoday/asbmbtoday_article.aspx?id=6766
https://www.govtrack.us/congress/bills/110/hr2272/tex

-------------------------------------------------------------------------------------------

 Mục đích cuộc sống càng cao thì đời người càng giá trị.

 Geothe