Tổng quan luận án

Luận án tiến sĩ giáo dục của tác giả Patrick Joseph Bellinger, bảo vệ năm 2019 tại Trường Giáo dục thuộc Đại học Lindenwood (Lindenwood University), mang tiêu đề "A Quantitative Study Examining Project Lead the Way Gateway Program Outcomes in a Suburban School District" (Nghiên cứu định lượng khảo sát các kết quả của chương trình Project Lead the Way Gateway tại một khu học chánh ngoại ô).

Về tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu, sự chuyển dịch nhanh chóng của nền kinh tế thế kỷ XXI và nhu cầu thị trường lao động đòi hỏi hệ thống giáo dục công lập tại Hoa Kỳ phải trang bị cho học sinh các kỹ năng tư duy phản biện, giải quyết vấn đề, hợp tác và giao tiếp. Các báo cáo và sáng kiến cấp quốc gia như A Nation at Risk: The Imperative for Educational Reform (1983), Common Core State Standards Initiative (2010) và Engage to Excel: Producing One Million Additional College Graduates with Degrees in Science, Technology, Engineering, and Mathematics (2012) từ Hội đồng Cố vấn Khoa học và Công nghệ của Tổng thống Hoa Kỳ (PCAST) đã thúc đẩy các trường học triển khai phương pháp Học tập dựa trên vấn đề/dự án (Problem/Project-based Learning - PBL) cùng các chương trình giáo dục STEAM (Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Nghệ thuật và Toán học). Trong số các mô hình được áp dụng rộng rãi ở quy mô toàn quốc, Project Lead the Way (PLTW) là một chương trình tiêu biểu. Tuy nhiên, tác giả chỉ ra rằng các tài liệu học thuật hiện có chủ yếu tập trung nghiên cứu PBL ở bậc đại học (như khối ngành y khoa, kỹ thuật) hoặc các mô hình khung hỗ trợ (scaffolds) và đào tạo giáo viên nói chung ở bậc phổ thông, trong khi các công trình thực nghiệm đánh giá cụ thể về kết quả học tập và thái độ học sinh của chương trình PLTW Gateway ở cấp trung học cơ sở (Middle School) còn rất hạn chế.

Mục tiêu nghiên cứu của luận án là khảo sát các kết quả thành tích học tập chuẩn hóa và thái độ đối với các khóa học cũng như nghề nghiệp STEAM ở những học sinh đã hoàn thành ít nhất một học kỳ trong chương trình PLTW Gateway cấp trung học cơ sở, so sánh với nhóm học sinh không tham gia chương trình này. Luận án đặt ra 7 giả thuyết nghiên cứu (được đánh số từ Hypothesis 1 đến Hypothesis 7):

  • Hypothesis 1 (H1): Có sự khác biệt về kiến thức liên quan đến các chương trình giáo dục STEAM giữa học sinh tham gia PLTW Gateway và học sinh không tham gia PLTW Gateway.
  • Hypothesis 2 (H2): Có sự khác biệt về nhận thức đối với các chương trình giáo dục STEAM giữa học sinh tham gia PLTW Gateway và học sinh không tham gia PLTW Gateway.
  • Hypothesis 3 (H3): Có sự khác biệt về mức độ quan tâm đến các nghề nghiệp STEAM sau trung học phổ thông giữa học sinh tham gia PLTW Gateway và học sinh không tham gia PLTW Gateway.
  • Hypothesis 4 (H4): Có sự khác biệt về mức độ quan tâm đến các nghề nghiệp STEAM sau trung học phổ thông giữa nữ sinh tham gia PLTW Gateway và nữ sinh không tham gia PLTW Gateway.
  • Hypothesis 5 (H5): Có sự khác biệt về điểm thi môn Khoa học trong Chương trình Đánh giá Missouri (MAP Science) giữa học sinh tham gia PLTW Gateway và học sinh không tham gia PLTW Gateway.
  • Hypothesis 6 (H6): Có sự khác biệt về điểm thi môn Toán trong Chương trình Đánh giá Missouri (MAP Math) giữa học sinh tham gia PLTW Gateway và học sinh không tham gia PLTW Gateway.
  • Hypothesis 7 (H7): Có sự khác biệt về điểm thi cuối môn Đại số I (EOC Algebra I) của học sinh lớp 8 giữa nhóm tham gia PLTW Gateway và nhóm không tham gia PLTW Gateway.

Về đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Học sinh từ lớp 7 đến lớp 12 đã từng học ít nhất một khóa PLTW Gateway ở cấp trung học cơ sở và nhóm học sinh chưa từng học PLTW Gateway; cùng với dữ liệu kết quả học tập chuẩn hóa của học sinh lớp 8 và các khối lớp liên quan.
  • Phạm vi không gian: Một khu học chánh ngoại ô tại khu vực Trung Tây Hoa Kỳ (bang Missouri), bao gồm 4 trường trung học cơ sở có triển khai PLTW Gateway.
  • Phạm vi thời gian: Dữ liệu khảo sát thái độ trực tuyến được thu thập vào năm 2018; dữ liệu thành tích học tập lưu trữ (archived data) của các kỳ thi chuẩn hóa MAP và EOC được thu thập qua 3 năm học liên tiếp: 2015, 2016 và 2017 (trong đó MAP Science tập trung vào dữ liệu năm 2017).

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

Tổng quan tài liệu của luận án được cấu trúc quanh các mạch nghiên cứu nền tảng:

  1. Lịch sử và sự phát triển của mô hình học tập PBL: Tác giả phân tích nguồn gốc của phương pháp dự án từ William Heard Kilpatrick (1918) và các trường kỹ thuật ứng dụng sớm tại Mỹ như Rensselaer Polytechnic Institute (1835) và Worcester Technical Institute. Dưới góc độ Problem-based Learning hiện đại, phương pháp này khởi phát từ giáo dục y khoa vào thập niên 1950 gắn với Howard Barrows, sau đó được mở rộng sang các trường đào tạo điều dưỡng (Chaves et al.) và khối ngành kỹ thuật, khoa học tại các trường đại học như Đại học Delaware, Đại học Samford, Viện Toán Khoa học Illinois, và đặc biệt là Đại học Purdue với việc phát hành tạp chí The Interdisciplinary Journal of Problem-based Learning từ năm 2006 (Ertmer & Simons, 2006; Savery, 2006).

  2. Cơ sở lý luận về kỹ năng thế kỷ XXI và giáo dục STEM/STEAM: Luận án tổng hợp quan điểm của Slavich & Zimbardo (2012), Savery (2006), Tamim & Grant (2013), và Buck Institute for Education (Larmer, 2016), nhấn mạnh vai trò của thuyết kiến tạo (Dewey; Savery & Duffy, 1995; Pecore, 2012) khi chuyển người học từ vị thế tiếp nhận thụ động sang chủ thể tự kiến tạo tri thức. Các kỹ năng cốt lõi được đào sâu bao gồm:

    • Giải quyết các vấn đề phi cấu trúc (ill-structured problems): Nghiên cứu của Tawfik & Trueman (2015) về lập luận dựa trên tình huống (Case-Based Reasoning); Childers et al. (2016) về dự án ấp trứng gia cầm tích hợp liên môn; Miles, Slagter van Tryon, & Mensah (2015) với chương trình TechMath; và Rodgers et al. (2015) về phản hồi chuyên gia.
    • Hợp tác (Collaboration): Các nghiên cứu của Hall & Miro (2016), Lee, Huh, & Reigeluth (2015) về học tập dự án hợp tác (CPBL) và ba dạng xung đột (nhiệm vụ, quy trình, mối quan hệ); Imafuku et al. (2014) về PBL liên ngành y nha dược; và Cicchino (2015) về học tập qua trò chơi (Game-Based Learning - GBL).
    • Quy trình thiết kế kỹ thuật (Engineering Design Process - EDP): Abbott (2016) với mô hình 6 bước giải quyết ô nhiễm nước; Billiar, Hubelbank, Oliva, & Camesano (2014) về các vòng lặp phản hồi thiết kế; và Cusens & Byrd (2013) về học hỏi từ các thiết kế biểu tượng.
    • Tư duy phản biện (Critical Thinking): Campbell & Kresyman (2015), Tawfik & Trueman (2015), Larmer (2016).
  3. Các phương thức chuyển tải giáo dục STEM/STEAM: Tác giả phân loại thành 5 xu hướng: (1) Tái cấu trúc Giáo dục Nghề nghiệp và Kỹ thuật (CTE) truyền thống gắn với kỹ năng thế kỷ XXI (Grubbs, 2013; Kitchel, 2015; Peters-Burton et al., 2014; Hayes, 2013); (2) Khoa học công dân (Citizen Science) và kết nối cộng đồng (Hiller & Kitsantas, 2014; Wolf, 2016; Scott, 2016; Abbott, 2016); (3) Hợp tác giữa doanh nghiệp và nhà trường (Childers et al., 2016; Hayes, 2013; Peters-Burton et al., 2014); (4) Liên kết giữa trường đại học và phổ thông (Jensen & Sjaastad, 2013 với chương trình ENT3R tại Na Uy; Liu et al., 2014 với phần mềm Alien Rescue; Miles et al., 2015); (5) Phát triển chuyên môn giáo viên và giàn giáo học tập (Ertmer, Schlosser, Clase, & Adedokun, 2014; English & Kitsantas, 2013; Swan et al., 2013 với mô hình Chuẩn bị cho việc học tập tương lai - PFL; Belland, Glazewski, & Richardson, 2011).

  4. Thái độ của học sinh đối với STEAM và các cảnh báo về PBL: Các nghiên cứu của Michael & Alsup (2016), Yoon et al. (2014), Byars-Winston (2014), và Kurz, Yoder, & Zu (2015) về định hướng nghề nghiệp và nhóm học sinh nữ/thiểu số. Đồng thời, tác giả cũng dẫn ra các cảnh báo của Savery (2006), Hung (2016), và Maudsley (1999) về những sai lệch trong áp dụng PBL khi thiếu khung thiết kế bài toán rõ ràng hoặc thiếu sự cam kết chuẩn bị của giáo viên.

Khoảng trống học thuật mà luận án giải quyết: Mặc dù các nghiên cứu trước đã chỉ ra lợi ích lý thuyết của PBL và STEM, phần lớn dữ liệu tập trung ở bậc đại học hoặc các can thiệp ngoại khóa ngắn hạn. Nghiên cứu này định vị vào việc bổ sung bằng chứng thực nghiệm định lượng về tác động đồng thời của chương trình chính khóa PLTW Gateway ở cấp trung học cơ sở lên cả hai phương diện: biến số tâm lý/thái độ (sự hiểu biết, nhận thức, xu hướng lựa chọn nghề STEAM) và biến số thành tích học tập chuẩn hóa cấp bang (MAP và EOC).


Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Cơ sở lý thuyết

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng:

  • Thuyết kiến tạo (Constructivism): Quan niệm người học xây dựng kiến thức thông qua trải nghiệm thực tế, giải quyết tình huống mâu thuẫn nhận thức và tương tác xã hội (Dewey; Savery & Duffy, 1995; Pecore, 2012).
  • Học tập dựa trên vấn đề và dự án (PBL Framework): Tiếp cận lấy người học làm trung tâm, giải quyết các bài toán phi cấu trúc, thực tế và mang tính liên môn (Savery, 2006; Tamim & Grant, 2013; Buck Institute for Education, 2015, 2016).
  • Mô hình Tự điều chỉnh việc học (Self-Regulated Learning Framework): English & Kitsantas (2013).
  • Mô hình Chuẩn bị cho việc học tương lai (Preparation for Future Learning - PFL): Swan et al. (2013).
  • Quy trình thiết kế kỹ thuật (Engineering Design Process - EDP): Abbott (2016), Billiar et al. (2014).

Phương pháp nghiên cứu

Luận án sử dụng thiết kế nghiên cứu định lượng thuần túy (quantitative comparative study), triển khai qua hai mô hình thu thập và phân tích dữ liệu:

  1. Mô hình 1 (Model 1 - Dữ liệu khảo sát trực tuyến 2018):

    • Công cụ: Bảng câu hỏi khảo sát trực tuyến do chính tác giả xây dựng nhằm đo lường kiến thức, nhận thức và định hướng nghề nghiệp STEAM.
    • Mẫu nghiên cứu: Học sinh từ lớp 7 đến lớp 12 tại học chánh, chia thành hai nhóm: nhóm đã hoàn thành ít nhất một học kỳ môn PLTW Gateway ở cấp THCS và nhóm chưa từng học PLTW Gateway.
    • Thiết kế đối chiếu cặp câu hỏi: Bảng hỏi ghép cặp các câu hỏi tương ứng để so sánh giữa hai nhóm học sinh:
      • H1 (Kiến thức về chương trình STEAM): Cặp câu hỏi 4 và 11.
      • H2 (Nhận thức về chương trình STEAM): Cặp câu hỏi 5 & 12, 6 & 13, 8 & 15.
      • H3 & H4 (Mức độ quan tâm đến nghề nghiệp STEAM chung và phân tách riêng cho nữ sinh): Cặp câu hỏi 7 & 14, 9 & 16, 10 & 17.
  2. Mô hình 2 (Model 2 - Dữ liệu điểm thi lưu trữ 2015 - 2017):

    • Công cụ và nguồn dữ liệu: Kết quả thi chuẩn hóa chính thức của bang Missouri tại 4 trường THCS trong học chánh qua các năm 2015, 2016, 2017 từ hệ thống hồ sơ học bạ.
    • Các chỉ số: Điểm bài thi MAP Science (khối lớp 8 năm 2017), điểm bài thi MAP Math (khối lớp 3 đến lớp 8 các năm 2015–2017), và điểm bài thi End-of-Course (EOC) môn Algebra I dành cho học sinh lớp 8 học toán nâng cao các năm 2015–2017.
  3. Kỹ thuật phân tích dữ liệu:

    • Thống kê mô tả: Tần số, tỷ lệ phần trăm, giá trị trung bình (mean), độ lệch chuẩn.
    • Thống kê suy luận: Sử dụng kiểm định t-Test: Two-Sample Assuming Equal Variances (kiểm định t độc lập cho hai mẫu giả định phương sai bằng nhau) để kiểm tra mức độ khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa nhóm học sinh PLTW Gateway và nhóm không tham gia PLTW Gateway đối với từng biến số khảo sát và điểm thi chuẩn hóa.

Nội dung chính theo từng chương

Chapter One: Introduction

Chương này thiết lập cơ sở lập luận của nghiên cứu. Tác giả trình bày bối cảnh lịch sử về yêu cầu chuyển giao tri thức giải quyết vấn đề và sự gia tăng áp lực từ chính phủ và ngành công nghiệp nhằm chuẩn bị lực lượng lao động thế kỷ XXI. Tác giả trình bày lý do nghiên cứu (Rationale of the Study), mục đích nghiên cứu (Purpose of Study), công bố 7 giả thuyết nghiên cứu (H1 đến H7), phân tích các hạn chế của nghiên cứu (Limitations), và định nghĩa các thuật ngữ học thuật cốt lõi: Giáo dục nghề nghiệp và kỹ thuật (CTE), Bài thi cuối môn học (EOC), Chương trình Đánh giá Missouri (MAP), Học tập dựa trên vấn đề (PBL), Học tập dựa trên dự án (PBL), Project Lead the Way (PLTW), Project Lead the Way Gateway, STEM và STEAM.

Chapter Two: Review of Literature

Chương tổng quan tài liệu được cấu trúc chặt chẽ thành 7 phần nội dung chuyên đề:

  • The Case for PBL: Phân tích sự chuyển dịch từ tiếp thu thụ động sang thuyết kiến tạo và tự điều chỉnh học tập.
  • A Brief History of Problem and Project-based Learning: Truy nguyên từ giáo dục y khoa thập niên 1950, trường kỹ thuật thế kỷ XIX đến các trung tâm nghiên cứu hiện đại như Đại học Purdue.
  • Education in Middle Schools: Xem xét thực trạng giảng dạy khoa học/toán ở cấp THCS, các sáng kiến khoa học công dân và tương tác với chuyên gia STEM.
  • Developing 21st-Century Skills through PBL and STEAM: Phân tích cơ chế hình thành kỹ năng giải quyết vấn đề thực tế, hợp tác nhóm, tư duy thiết kế kỹ thuật (EDP) và tư duy phản biện.
  • Methods of Delivering STEAM/PBL to Students: Tổng kết 5 mô hình triển khai gồm CTE, kết nối doanh nghiệp/cộng đồng, đối tác đại học - phổ thông, bồi dưỡng giáo viên và trường chuyên biệt STEM.
  • Student Attitudes related to STEAM Courses and STEAM Careers: Điểm lại các nghiên cứu đo lường thái độ, sự tự tin và định kiến giới trong lựa chọn nghề nghiệp STEAM.
  • Project Lead The Way: Trình bày lịch sử hình thành và cấu trúc chương trình PLTW Gateway với các học phần độc lập 9 tuần ở các lớp 6, 7, 8.

Chapter Three: Research Method and Design

Chương Ba chi tiết hóa quy trình thiết kế và thu thập dữ liệu cho cả hai mô hình nghiên cứu:

  • Trình bày quy trình khảo sát trực tuyến Model 1 năm 2018, quy trình thiết kế bảng hỏi và bảng ma trận căn chỉnh các câu hỏi khảo sát tương ứng với các giả thuyết H1, H2, H3, H4 (bảng ma trận Table 1 và bảng thống kê mô tả phân tích cặp câu hỏi).
  • Trình bày quy trình thu thập dữ liệu thứ cấp Model 2 từ 4 trường THCS trong 3 năm học (2015–2017) cho H5 (MAP Science 2017), H6 (MAP Math 2015–2017), và H7 (EOC Algebra I 2015–2017).
  • Phân tích các mối đe dọa đối với tính hợp thức (Threats to Validity) của nghiên cứu.

Chapter Four: Results

Chương Bốn trình bày toàn bộ kết quả phân tích thống kê mô tả và thống kê suy luận để kiểm định các giả thuyết vô hiệu (Null Hypotheses Results):

  • Cung cấp các bảng kiểm định t-test chi tiết (từ Table 13 đến Table 25) cho từng cặp câu hỏi khảo sát (H1: Q4 & Q11; H2: Q5 & Q12, Q6 & Q13, Q8 & Q15; H3 & H4: Q7 & Q14, Q9 & Q16, Q10 & Q17).
  • Cung cấp các bảng kiểm định t-test so sánh điểm số chuẩn hóa giữa hai nhóm học sinh: Table 23 cho điểm MAP Science, Table 24 cho điểm MAP Math, và Table 25 cho điểm EOC Algebra I.
  • Báo cáo chi tiết các giá trị trung bình (means) của từng cặp câu hỏi khảo sát đo lường thái độ và phân tích dữ liệu phân tách theo biến số giới tính nữ.

Chapter Five: Discussion

Chương Năm thảo luận về các phát hiện thực nghiệm trong mối tương quan với các tài liệu lý thuyết đã tổng quan ở Chương Hai:

  • Khẳng định sự tương đồng giữa kết quả khảo sát thái độ với các nghiên cứu trước về tác động tích cực của PBL đối với hứng thú nghề nghiệp.
  • Thảo luận nguyên nhân vì sao điểm số các bài thi chuẩn hóa bang (MAP Science, MAP Math, EOC Algebra I) không cho thấy sự khác biệt giữa hai nhóm học sinh (do tính chất đánh giá kiến thức lý thuyết chuẩn tắc của bài thi bang khác biệt với mục tiêu kỹ năng ứng dụng/thao tác thực tế của PLTW Gateway).
  • Đưa ra các hàm ý thực tiễn cho nhà quản trị học chánh trong việc xếp thời khóa biểu và xây dựng chương trình.

Kết quả và những đóng góp mới

Tổng hợp kết quả kiểm định giả thuyết

Dựa trên các phân tích thống kê mô tả và các bảng kiểm định t-Test: Two-Sample Assuming Equal Variances tại Chương Bốn của luận án, kết quả thực nghiệm đối với 7 giả thuyết được tổng hợp như sau:

Giả thuyết nghiên cứu Biến số khảo sát / Tiêu chí đo lường Phương pháp / Nguồn dữ liệu kiểm định Kết quả kiểm định thống kê
Hypothesis 1 (H1) Kiến thức về các chương trình giáo dục STEAM Khảo sát trực tuyến 2018 (Cặp câu hỏi 4 & 11) Có khác biệt có ý nghĩa thống kê: Học sinh học PLTW có hiểu biết rõ ràng hơn về chương trình STEAM.
Hypothesis 2 (H2) Nhận thức đối với chương trình giáo dục STEAM Khảo sát trực tuyến 2018 (Cặp câu hỏi 5 & 12, 6 & 13, 8 & 15) Có khác biệt có ý nghĩa thống kê: Học sinh PLTW thể hiện thái độ và nhận thức tích cực hơn đối với môn học STEAM.
Hypothesis 3 (H3) Mức độ quan tâm đến nghề nghiệp STEAM sau THPT Khảo sát trực tuyến 2018 (Cặp câu hỏi 7 & 14, 9 & 16, 10 & 17) Có khác biệt có ý nghĩa thống kê: Học sinh học PLTW Gateway có hứng thú cao hơn và cảm thấy được chuẩn bị tốt hơn cho nghề STEAM; có xu hướng tiếp tục đăng ký học PLTW ở cấp THPT.
Hypothesis 4 (H4) Mức độ quan tâm đến nghề nghiệp STEAM của học sinh nữ Khảo sát trực tuyến 2018 (Dữ liệu phân tách theo giới tính nữ) Có khác biệt có ý nghĩa thống kê: Nữ sinh tham gia PLTW Gateway thể hiện sự quan tâm và định hướng nghề nghiệp STEAM cao hơn đáng kể so với nữ sinh không tham gia.
Hypothesis 5 (H5) Điểm thi chuẩn hóa bang môn Khoa học (MAP Science) Điểm thi MAP Science khối lớp 8 năm 2017 (4 trường THCS) Không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa nhóm học PLTW Gateway và nhóm không học.
Hypothesis 6 (H6) Điểm thi chuẩn hóa bang môn Toán (MAP Math) Điểm thi MAP Math các khối lớp từ 2015 đến 2017 (4 trường THCS) Không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa nhóm học PLTW Gateway và nhóm không học.
Hypothesis 7 (H7) Điểm thi chuẩn hóa cuối môn Đại số I (EOC Algebra I) Điểm thi EOC Algebra I lớp 8 nâng cao từ 2015 đến 2017 (4 trường THCS) Không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa nhóm học PLTW Gateway và nhóm không học.

Đóng góp mới của luận án

  1. Về mặt lý luận và khoa học giáo dục: Luận án cung cấp dữ liệu thực nghiệm kiểm chứng tác động phân nhánh của chương trình PLTW Gateway cấp trung học cơ sở. Nghiên cứu chứng minh rằng việc học ít nhất một học kỳ PLTW Gateway tạo ra tác động tâm lý - nhận thức tích cực rõ rệt (gia tăng sự tự tin, mức độ sẵn sàng và xu hướng theo đuổi các ngành nghề STEAM trong tương lai, đặc biệt đối với học sinh nữ), nhưng không trực tiếp làm tăng hoặc làm giảm điểm số các bài thi chuẩn hóa lý thuyết cấp bang (MAP và EOC) trong giai đoạn 3 năm khảo sát.
  2. Về mặt thực tiễn quản lý giáo dục: Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở thực chứng giúp các nhà quản trị giáo dục và lãnh đạo khu học chánh nhìn nhận đúng đắn về vai trò của PLTW Gateway: đây là chương trình phát triển định hướng nghề nghiệp và thái độ học tập STEAM, không nên kỳ vọng PLTW như một công cụ ngắn hạn nhằm nâng cao điểm số các bài kiểm tra trắc nghiệm chuẩn hóa môn toán và khoa học.

Kiến nghị và giải pháp đề xuất

  • Các nhà lãnh đạo học chánh cần duy trì và mở rộng chương trình PLTW Gateway để thúc đẩy sự hứng thú với khối ngành STEAM và hỗ trợ định hướng nghề nghiệp sớm cho học sinh.
  • Cần giải quyết rào cản trong cấu trúc thời khóa biểu tổng thể (master schedule) để học sinh không bị buộc phải đánh đổi giữa việc học PLTW Gateway với các môn tự chọn nghệ thuật khác như âm nhạc, hợp xướng hoặc ngoại ngữ.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

Các hạn chế của nghiên cứu (như văn bản công bố)

  1. Phạm vi phương thức triển khai: Nghiên cứu chỉ tập trung đánh giá một phương thức triển khai giáo dục STEAM/PBL duy nhất là chương trình bản quyền PLTW Gateway, không bao quát toàn bộ các mô hình giáo dục STEAM tích hợp khác.
  2. Phạm vi địa bàn: Nghiên cứu bị giới hạn trong phạm vi một khu học chánh duy nhất tại một cộng đồng ngoại ô thuộc khu vực Trung Tây Hoa Kỳ.
  3. Hạn chế về thời khóa biểu tổng thể (Master Schedule): Thời khóa biểu của các trường THCS trong học chánh chỉ cho phép học sinh chọn một môn tự chọn duy nhất. Do đó, những học sinh đã lựa chọn ban nhạc (band), hợp xướng (choir) hoặc ngoại ngữ (foreign language) không có cơ hội tiếp cận môn PLTW Gateway, tạo ra sự phân nhóm tự nhiên về đối tượng học sinh.
  4. Công cụ đo lường khảo sát: Bảng câu hỏi khảo sát trực tuyến do tác giả tự xây dựng riêng cho quần thể học sinh thuộc học chánh nghiên cứu, do đó khả năng khái quát hóa kết quả khảo sát cho các quần thể học sinh khác bị hạn chế.

Hướng nghiên cứu tiếp theo

  • Tác giả khuyến nghị tổ chức Project Lead the Way (PLTW, Inc.), các chi nhánh PLTW cấp bang hoặc các nhà nghiên cứu độc lập thực hiện các nghiên cứu định tính (như phỏng vấn sâu, thảo luận nhóm) đối với học sinh học PLTW Gateway để đào sâu và làm sáng tỏ hơn các yếu tố tâm lý tác động đến thái độ đối với môn học và nghề nghiệp STEAM.
  • Mở rộng quy mô nghiên cứu định lượng trên nhiều khu học chánh với các đặc điểm nhân khẩu học và điều kiện tổ chức thời khóa biểu khác nhau.

Giá trị tham khảo

Luận án mang lại giá trị tham khảo thiết thực cho các nhóm đối tượng:

  • Cán bộ quản lý giáo dục và hiệu trưởng trường phổ thông: Cung cấp căn cứ thực tế để đánh giá hiệu quả khi đầu tư kinh phí mua bản quyền và triển khai chương trình PLTW Gateway; hỗ trợ việc ra quyết định điều chỉnh thời khóa biểu (master schedule) nhằm tạo điều kiện cho học sinh tiếp cận môn tự chọn STEAM mà không bị xung đột với các môn nghệ thuật/ngôn ngữ.
  • Giảng viên, nghiên cứu sinh ngành Đánh giá, Đo lường và Quản lý Giáo dục: Tham khảo thiết kế nghiên cứu đối chiếu kết hợp giữa khảo sát thái độ (survey model) và dữ liệu chuẩn hóa lưu trữ nhiều năm (archived data model); quy trình ghép cặp câu hỏi (instrument alignment) và kỹ thuật xử lý dữ liệu kiểm định t-Test: Two-Sample Assuming Equal Variances.
  • Giáo viên và chuyên gia phát triển chương trình STEM/STEAM: Tham khảo nguồn tài liệu tổng quan toàn diện tại Chương Hai về các mô hình giàn giáo học tập (scaffolding), quy trình thiết kế kỹ thuật (EDP) và các chiến lược thúc đẩy sự tham gia của học sinh nữ trong lĩnh vực STEAM.

Câu hỏi thường gặp

1. Mục đích cốt lõi của luận án là gì và đối tượng tham gia nghiên cứu gồm những ai?
Trả lời: Mục đích của luận án là khảo sát thực nghiệm kết quả thành tích học tập chuẩn hóa (điểm thi MAP môn Toán, Khoa học và EOC môn Đại số I) cùng thái độ đối với môn học và nghề nghiệp STEAM của học sinh đã hoàn thành ít nhất một học kỳ chương trình PLTW Gateway cấp trung học cơ sở so với học sinh không tham gia. Đối tượng tham gia gồm học sinh từ lớp 7 đến lớp 12 tham gia khảo sát trực tuyến năm 2018 và dữ liệu điểm thi chuẩn hóa lưu trữ của học sinh tại 4 trường THCS thuộc một học chánh ngoại ô miền Trung Tây Hoa Kỳ.

2. Kết quả phân tích điểm thi chuẩn hóa bang (MAP Science, MAP Math và EOC Algebra I) cho thấy điều gì?
Trả lời: Dựa trên phân tích thống kê dữ liệu lưu trữ 3 năm (2015, 2016, 2017) qua các bảng kiểm định t-test (Table 23, 24, 25), tác giả kết luận không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê về điểm số bài thi chuẩn hóa MAP Science, MAP Math và EOC Algebra I giữa nhóm học sinh học PLTW Gateway và nhóm học sinh không tham gia chương trình này.

3. Chương trình PLTW Gateway tác động như thế nào đến thái độ và định hướng nghề nghiệp của học sinh, đặc biệt là học sinh nữ?
Trả lời: Kết quả khảo sát năm 2018 chỉ ra rằng việc hoàn thành ít nhất một khóa PLTW Gateway giúp học sinh có thái độ tích cực hơn rõ rệt đối với các khóa học và nghề nghiệp STEAM trong tương lai, cảm thấy được chuẩn bị tốt hơn cho nghề STEAM và có xu hướng tiếp tục chọn học các môn PLTW ở cấp THPT. Phân tích phân tách theo giới tính cho thấy học sinh nữ tham gia PLTW Gateway thể hiện sự quan tâm và định hướng nghề nghiệp STEAM cao hơn đáng kể so với nhóm nữ sinh đối chứng.

4. Rào cản lớn nhất trong tổ chức thời khóa biểu tại học chánh được tác giả chỉ ra là gì?
Trả lời: Cấu trúc thời khóa biểu tổng thể (master schedule) tại các trường THCS trong học chánh chỉ cho phép học sinh chọn duy nhất một môn tự chọn. Điều này buộc học sinh phải lựa chọn giữa PLTW Gateway hoặc các môn năng khiếu/nghệ thuật khác (như ban nhạc, hợp xướng, ngoại ngữ), làm giới hạn cơ hội tiếp cận chương trình PLTW của nhiều học sinh.

5. Tác giả đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo nào để mở rộng kết quả của luận án?
Trả lời: Tác giả kiến nghị PLTW, Inc., các chi nhánh PLTW cấp bang hoặc các nhà nghiên cứu độc lập nên thực hiện thêm các nghiên cứu định tính (qualitative study) đối với học sinh PLTW Gateway nhằm tìm hiểu sâu hơn các cơ chế tâm lý và nguyên nhân chi tiết hình thành nên thái độ tích cực của học sinh đối với các khóa học và nghề nghiệp STEAM.


Kết luận

Luận án tiến sĩ của Patrick Joseph Bellinger đã hoàn thành việc đánh giá thực nghiệm toàn diện về kết quả của chương trình Project Lead the Way Gateway tại một khu học chánh ngoại ô thuộc bang Missouri. Kết quả nghiên cứu xác nhận rằng chương trình PLTW Gateway cấp trung học cơ sở mang lại tác động tích cực rõ rệt đối với sự hiểu biết, nhận thức và mức độ quan tâm đến nghề nghiệp STEAM của học sinh (bao gồm cả đối tượng học sinh nữ), đồng thời thúc đẩy xu hướng tiếp tục theo học các môn STEAM ở bậc trung học phổ thông. Mặt khác, phân tích dữ liệu chuẩn hóa 3 năm chứng minh chương trình không tạo ra sự khác biệt có ý nghĩa thống kê đối với điểm số các bài kiểm tra chuẩn hóa cấp bang môn Toán và Khoa học. Công trình là tài liệu tham khảo có giá trị thực tiễn cao cho các nhà quản trị giáo dục trong việc hoạch định chính sách môn học tự chọn và xây dựng chiến lược phát triển giáo dục STEM/STEAM tại nhà trường.