Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh chuyển đổi số toàn cầu, việc phát triển năng lực số (NLS) cho học sinh trở thành một yêu cầu cấp thiết nhằm đáp ứng nhu cầu xã hội và thị trường lao động hiện đại. Theo báo cáo của Quỹ Thanh niên Úc, nhu cầu về kỹ năng số đã tăng 200% trong giai đoạn 2016-2019 và dự báo tiếp tục tăng mạnh. Tại Việt Nam, Chương trình Chuyển đổi số quốc gia đến năm 2025 đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt, nhấn mạnh vai trò của chuyển đổi số trong mọi lĩnh vực, trong đó giáo dục là trọng tâm. Tuy nhiên, thực trạng cho thấy nhiều giáo viên và học sinh tại các trường trung học cơ sở (THCS) còn hạn chế trong việc áp dụng công nghệ số hiệu quả trong dạy học.

Luận văn tập trung nghiên cứu việc áp dụng mô hình dạy học kết hợp (blended learning) nhằm phát triển năng lực số cho học sinh trong dạy học phần Vật sống, môn Khoa học tự nhiên lớp 6 tại trường THCS Cầu Giấy, Hà Nội, trong khoảng thời gian từ tháng 3 đến tháng 11 năm 2022. Mục tiêu cụ thể là đề xuất quy trình thiết kế và tổ chức dạy học kết hợp, xây dựng công cụ đánh giá năng lực số, đồng thời kiểm chứng hiệu quả qua thực nghiệm sư phạm với 84 học sinh tham gia.

Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao chất lượng giáo dục STEM, giúp học sinh phát triển kỹ năng số cần thiết cho học tập và cuộc sống trong kỷ nguyên số. Kết quả nghiên cứu góp phần cung cấp cơ sở khoa học cho việc ứng dụng mô hình dạy học kết hợp trong các trường THCS, đồng thời hỗ trợ giáo viên trong việc đổi mới phương pháp giảng dạy phù hợp với xu thế chuyển đổi số.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai khung lý thuyết chính: mô hình dạy học kết hợp (blended learning) và khung năng lực số (NLS).

  1. Mô hình dạy học kết hợp (DHKH): Là sự kết hợp giữa dạy học trực tiếp tại lớp và dạy học trực tuyến, tận dụng ưu điểm của cả hai hình thức để tăng tính linh hoạt, tương tác và hiệu quả học tập. Mô hình này bao gồm các cấp độ kết hợp từ hoạt động, khóa học đến chương trình và thể chế, với các mô hình phổ biến như face-to-face driver, rotation, flex, lab school, self-blended và online driver. Các phương pháp dạy học tích cực như lớp học đảo ngược, dạy học dự án và dạy học theo trạm được vận dụng linh hoạt trong mô hình này nhằm phát triển kỹ năng và năng lực của học sinh.

  2. Khung năng lực số (NLS): Được xây dựng dựa trên các tiêu chuẩn quốc tế như khung của Ủy ban Châu Âu và UNESCO, bao gồm 7 nhóm năng lực chính: xử lý thông tin và dữ liệu, giao tiếp và hợp tác, tạo lập nội dung số, an toàn, giải quyết vấn đề, năng lực định hướng nghề nghiệp và vận hành công nghệ số đặc thù. NLS được xem là năng lực thiết yếu trong kỷ nguyên số, giúp học sinh tự tin sử dụng công nghệ số phục vụ học tập, giải trí và giao tiếp.

Ba khái niệm trọng tâm trong nghiên cứu là: năng lực số, mô hình dạy học kết hợp, và phát triển năng lực trong giáo dục STEM.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp phối hợp giữa nghiên cứu lý thuyết và thực tiễn:

  • Nguồn dữ liệu: Thu thập từ khảo sát 78 giáo viên và 612 học sinh lớp 6 tại 7 trường THCS trên địa bàn quận Cầu Giấy, Hà Nội; tài liệu chuyên ngành về DHKH và NLS; giáo án và tài liệu dạy học phần Vật sống, KHTN 6.

  • Phương pháp phân tích: Sử dụng phân tích thống kê mô tả, kiểm định t-test và F-test để đánh giá sự khác biệt giữa nhóm thực nghiệm và đối chứng; phân tích nội dung để xây dựng quy trình dạy học và công cụ đánh giá năng lực số.

  • Timeline nghiên cứu: Từ tháng 3/2022 đến tháng 11/2022, bao gồm khảo sát thực trạng, xây dựng công cụ, thiết kế giáo án, thực nghiệm sư phạm và xử lý số liệu.

  • Thực nghiệm sư phạm: Thực hiện trên 2 lớp 6 với tổng số 84 học sinh (1 lớp thực nghiệm áp dụng mô hình DHKH, 1 lớp đối chứng dạy học truyền thống). Đánh giá năng lực số trước và sau thực nghiệm bằng rubrics do nghiên cứu xây dựng, kết hợp với kết quả kiểm tra 15 phút và 45 phút.

  • Lý do lựa chọn phương pháp: Phương pháp phối hợp giúp đảm bảo tính khách quan, khoa học và thực tiễn, đồng thời kiểm chứng giả thuyết nghiên cứu về hiệu quả của mô hình DHKH trong phát triển năng lực số cho học sinh THCS.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thực trạng sử dụng công nghệ và áp dụng mô hình DHKH: 100% giáo viên khảo sát thường xuyên sử dụng internet, trong đó 86% tìm kiếm thông tin phục vụ dạy học trên môi trường số ít nhất 3 lần/tuần. Tuy nhiên, chỉ 21,8% giáo viên biết đến mô hình DHKH và 17,9% đã từng áp dụng. 100% giáo viên ủng hộ việc áp dụng mô hình này trong dạy học môn KHTN.

  2. Năng lực số của học sinh: 99% học sinh hiểu đúng khái niệm năng lực số. Trong số 612 học sinh, 69% đạt mức tốt hoặc trung bình về kỹ năng tìm kiếm thông tin, nhưng 54,4% học sinh đánh giá khả năng đánh giá thông tin là kém. 53,6% học sinh còn yếu trong việc tạo sản phẩm số. 56,5% học sinh rất thích mô hình DHKH, thể hiện sự tích cực trong việc học tập kết hợp.

  3. Kết quả thực nghiệm sư phạm: Sau khi áp dụng mô hình DHKH, điểm trung bình năng lực số của lớp thực nghiệm tăng đáng kể so với lớp đối chứng (tăng khoảng 20% theo đánh giá của giáo viên và học sinh). Tỉ lệ học sinh đạt điểm kiểm tra 15 phút và 45 phút cao hơn lớp đối chứng lần lượt là 15% và 18%. Kiểm định t-test cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p < 0.05).

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy mô hình DHKH giúp học sinh phát triển năng lực số hiệu quả, phù hợp với đặc điểm môn KHTN và nhu cầu chuyển đổi số trong giáo dục. Việc kết hợp linh hoạt giữa học trực tuyến và trực tiếp tạo điều kiện cho học sinh tự chủ, tăng cường tương tác và phát triển kỹ năng số. So với các nghiên cứu quốc tế, kết quả này tương đồng với báo cáo của Đại học Tabuk (2018) về cải thiện kỹ năng thông thạo công nghệ qua DHKH.

Tuy nhiên, khó khăn về cơ sở vật chất, kỹ năng CNTT của giáo viên và học sinh vẫn là rào cản cần khắc phục. Việc xây dựng rubrics đánh giá năng lực số và quy trình thiết kế bài học theo mô hình DHKH là đóng góp mới, giúp giáo viên có công cụ và hướng dẫn cụ thể để triển khai hiệu quả.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh điểm năng lực số trước và sau thực nghiệm, bảng phân loại kết quả kiểm tra giữa lớp thực nghiệm và đối chứng, cũng như biểu đồ tỉ lệ học sinh yêu thích mô hình DHKH.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Xây dựng và phổ biến quy trình thiết kế bài học theo mô hình DHKH: Động viên giáo viên áp dụng quy trình này để phát triển năng lực số cho học sinh, tập trung vào phần Vật sống, KHTN 6. Thời gian triển khai trong năm học tiếp theo, chủ thể là phòng giáo dục và các trường THCS.

  2. Tổ chức tập huấn nâng cao kỹ năng CNTT cho giáo viên: Đào tạo sử dụng các phần mềm hỗ trợ dạy học trực tuyến và thiết kế bài giảng điện tử, nhằm nâng cao năng lực ứng dụng công nghệ trong dạy học. Thời gian tập huấn định kỳ hàng năm, do Sở Giáo dục và Đào tạo phối hợp với các trung tâm CNTT thực hiện.

  3. Đầu tư cơ sở vật chất và thiết bị công nghệ: Trang bị máy tính, thiết bị ghi hình, kết nối internet ổn định cho các trường THCS để đảm bảo điều kiện tổ chức dạy học kết hợp hiệu quả. Kế hoạch đầu tư trong vòng 2-3 năm, do các cấp quản lý giáo dục và chính quyền địa phương thực hiện.

  4. Phát triển bộ công cụ đánh giá năng lực số: Hoàn thiện rubrics và các bài kiểm tra đánh giá năng lực số phù hợp với từng cấp học, hỗ trợ giáo viên đánh giá chính xác và khách quan. Chủ thể là các nhà nghiên cứu giáo dục và các trường đại học sư phạm, triển khai trong năm học tới.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên THCS môn Khoa học tự nhiên: Nhận được hướng dẫn cụ thể về thiết kế và tổ chức dạy học kết hợp nhằm phát triển năng lực số cho học sinh, nâng cao hiệu quả giảng dạy.

  2. Nhà quản lý giáo dục: Có cơ sở khoa học để xây dựng chính sách, kế hoạch đào tạo và đầu tư cơ sở vật chất phục vụ chuyển đổi số trong giáo dục phổ thông.

  3. Nghiên cứu sinh và sinh viên ngành sư phạm: Tham khảo mô hình nghiên cứu, phương pháp thực nghiệm và công cụ đánh giá năng lực số, phục vụ cho các đề tài nghiên cứu liên quan.

  4. Chuyên gia phát triển chương trình đào tạo: Áp dụng kết quả nghiên cứu để thiết kế chương trình học và tài liệu giảng dạy tích hợp công nghệ số, phù hợp với xu thế giáo dục hiện đại.

Câu hỏi thường gặp

  1. Mô hình dạy học kết hợp là gì?
    Mô hình dạy học kết hợp (blended learning) là sự phối hợp giữa dạy học trực tiếp tại lớp và dạy học trực tuyến, tận dụng ưu điểm của cả hai hình thức để tăng tính linh hoạt và hiệu quả học tập.

  2. Năng lực số gồm những kỹ năng nào?
    Năng lực số bao gồm kỹ năng tìm kiếm, đánh giá, quản lý thông tin số; giao tiếp và hợp tác trên môi trường số; tạo lập nội dung số; bảo mật và an toàn thông tin; giải quyết vấn đề kỹ thuật và tư duy thuật toán.

  3. Tại sao cần phát triển năng lực số cho học sinh THCS?
    Trong kỷ nguyên số, năng lực số giúp học sinh tự tin sử dụng công nghệ phục vụ học tập, giải trí và giao tiếp, đồng thời chuẩn bị kỹ năng cần thiết cho thị trường lao động tương lai.

  4. Mô hình DHKH có thể áp dụng cho môn học nào?
    Mô hình DHKH phù hợp với nhiều môn học, đặc biệt là các môn khoa học tự nhiên, công nghệ, ngoại ngữ, nơi cần kết hợp lý thuyết và thực hành, tận dụng tài nguyên số để tăng tính sinh động và hiệu quả.

  5. Làm thế nào để giáo viên nâng cao kỹ năng dạy học kết hợp?
    Giáo viên cần tham gia các khóa tập huấn về CNTT, học cách sử dụng phần mềm dạy học trực tuyến, thiết kế bài giảng điện tử và áp dụng các phương pháp dạy học tích cực như lớp học đảo ngược, dạy học dự án.

Kết luận

  • Mô hình dạy học kết hợp giúp phát triển năng lực số cho học sinh THCS hiệu quả, góp phần nâng cao chất lượng dạy học môn Khoa học tự nhiên.
  • Học sinh tham gia mô hình DHKH có sự tiến bộ rõ rệt về kỹ năng số và kết quả học tập so với phương pháp truyền thống.
  • Giáo viên và học sinh đều đánh giá cao tính linh hoạt, tương tác và sự hấp dẫn của mô hình DHKH.
  • Cần đầu tư cơ sở vật chất, nâng cao kỹ năng CNTT cho giáo viên và xây dựng công cụ đánh giá năng lực số phù hợp.
  • Đề xuất triển khai rộng rãi mô hình DHKH trong các trường THCS nhằm đáp ứng yêu cầu chuyển đổi số trong giáo dục.

Hành động tiếp theo: Các trường THCS và phòng giáo dục nên tổ chức tập huấn, xây dựng kế hoạch áp dụng mô hình DHKH trong năm học tới. Giáo viên cần chủ động tìm hiểu và áp dụng các phương pháp dạy học tích cực kết hợp công nghệ số để nâng cao năng lực số cho học sinh.