Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh giáo dục hiện đại, việc ứng dụng công nghệ vào giảng dạy ngày càng trở nên thiết yếu nhằm nâng cao chất lượng học tập. Theo số liệu của Tổ chức Viễn thông Thế giới (ITU), tỷ lệ người dùng Internet toàn cầu đã tăng từ 23,1% năm 2010 lên 51,2% năm 2020, tạo điều kiện thuận lợi cho việc áp dụng các công nghệ mới trong giáo dục. Môn Toán, đặc biệt ở cấp tiểu học, được xem là nền tảng quan trọng nhưng cũng là môn học gây nhiều khó khăn và áp lực cho học sinh. Nhiều học sinh lớp 1 gặp khó khăn trong việc tiếp thu kiến thức Toán do phương pháp dạy truyền thống thiếu tính tương tác và hấp dẫn.

Nghiên cứu này nhằm đánh giá tác động của việc dạy học có ứng dụng trò chơi điện tử (GAME) và công nghệ thực tế tăng cường (AR) tới kết quả học tập môn Toán của học sinh lớp 1 tại Câu lạc bộ Học Toán cùng Jenny, Hà Nội, trong giai đoạn từ tháng 9/2022 đến tháng 5/2023. Mục tiêu cụ thể là xây dựng công cụ đánh giá, khảo sát nhóm đối chứng và nhóm thực nghiệm, so sánh động cơ học tập, sự gắn kết lớp học và kết quả học tập giữa hai nhóm. Ý nghĩa của nghiên cứu không chỉ nằm ở việc cung cấp bằng chứng khoa học về hiệu quả của phương pháp dạy học mới mà còn góp phần thúc đẩy ứng dụng công nghệ trong giáo dục tiểu học, nâng cao động lực và sự tham gia của học sinh trong học tập môn Toán.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên ba lý thuyết học tập chính để giải thích và làm nền tảng cho việc áp dụng GAME và AR trong dạy học môn Toán:

  1. Thuyết học tập trải nghiệm (Kolb, 1984): Học tập là quá trình tích lũy kinh nghiệm thông qua các giai đoạn cung cấp kiến thức, trải nghiệm, phản hồi và khái quát hóa. GAME và AR tạo môi trường tương tác giúp học sinh trải nghiệm trực tiếp, từ đó hình thành kiến thức một cách tự nhiên và hiệu quả.

  2. Thuyết kiến tạo (Piaget, 1970; Von Glasersfeld, 1989): Kiến thức được học sinh chủ động xây dựng và điều chỉnh dựa trên kinh nghiệm cá nhân và tương tác xã hội. Việc chơi GAME và sử dụng AR giúp học sinh tự điều chỉnh chiến lược học tập, phát triển tư duy logic và kỹ năng giải quyết vấn đề.

  3. Lý thuyết tải nhận thức (Sweller, 1988): Bộ nhớ ngắn hạn có giới hạn dung lượng, do đó việc thiết kế bài học cần giảm thiểu quá tải nhận thức. AR giúp học sinh tiếp cận kiến thức trừu tượng thông qua hình ảnh trực quan, giảm bớt áp lực nhận thức và tăng khả năng ghi nhớ.

Các khái niệm chính bao gồm: động cơ học tập (động cơ bên trong và bên ngoài), sự gắn kết lớp học (nhận thức, hành vi, cảm xúc), trò chơi điện tử giáo dục, công nghệ thực tế tăng cường, và kết quả học tập môn Toán.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp định lượng kết hợp định tính với cỡ mẫu 100 học sinh lớp 1 tại Câu lạc bộ Học Toán cùng Jenny, Hà Nội. Mẫu được chia thành hai nhóm: nhóm thực nghiệm (50 học sinh) được dạy học có ứng dụng GAME và AR, và nhóm đối chứng (50 học sinh) học theo phương pháp truyền thống. Việc lựa chọn mẫu dựa trên điểm kiểm tra gần nhất và đánh giá thái độ học tập của giáo viên nhằm đảm bảo hai nhóm tương đồng về năng lực và thái độ.

Dữ liệu được thu thập qua bài kiểm tra năng lực Toán và phiếu khảo sát động cơ học tập, sự gắn kết lớp học trước và sau khi tác động. Phân tích dữ liệu sử dụng phần mềm SPSS với các phương pháp thống kê mô tả, kiểm định t-test, phân tích tương quan Pearson và hồi quy đa biến để đánh giá tác động của phương pháp dạy học mới. Thời gian nghiên cứu kéo dài từ tháng 9/2022 đến tháng 5/2023, bao gồm các bước xây dựng công cụ, khảo sát thử nghiệm, tác động và đánh giá kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Động cơ học tập tăng đáng kể ở nhóm thực nghiệm: Sau 4 buổi học có ứng dụng GAME và AR, điểm trung bình động cơ học tập của nhóm thực nghiệm tăng từ khoảng 3,2 lên 4,1 (thang điểm 5), trong khi nhóm đối chứng chỉ tăng nhẹ từ 3,1 lên 3,3. Sự khác biệt này có ý nghĩa thống kê với p < 0,01.

  2. Sự gắn kết lớp học được cải thiện rõ rệt: Mức độ gắn kết về hành vi và cảm xúc của nhóm thực nghiệm tăng trung bình 25% so với trước khi tác động, trong khi nhóm đối chứng chỉ tăng khoảng 5%. Biểu đồ so sánh cho thấy sự khác biệt rõ nét giữa hai nhóm.

  3. Kết quả học tập môn Toán được nâng cao: Điểm trung bình bài kiểm tra môn Toán của nhóm thực nghiệm sau tác động đạt 8,7, tăng 1,2 điểm so với trước đó, trong khi nhóm đối chứng chỉ tăng 0,3 điểm, đạt 7,5 điểm. Tỷ lệ học sinh đạt điểm trên 8 trong nhóm thực nghiệm là 80%, cao hơn 30% so với nhóm đối chứng.

  4. Mối tương quan tích cực giữa động cơ học tập, sự gắn kết và kết quả học tập: Phân tích hồi quy đa biến cho thấy động cơ học tập và sự gắn kết lớp học giải thích khoảng 65% biến thiên kết quả học tập môn Toán (R² = 0,65), với hệ số tương quan Pearson lần lượt là 0,72 và 0,68, đều có ý nghĩa thống kê.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc áp dụng trò chơi điện tử và công nghệ thực tế tăng cường trong dạy học môn Toán lớp 1 có tác động tích cực đến động cơ học tập, sự gắn kết và kết quả học tập của học sinh. Nguyên nhân có thể do GAME và AR tạo ra môi trường học tập tương tác, hấp dẫn, kích thích sự tò mò và tự tin của học sinh, phù hợp với thuyết học tập trải nghiệm và kiến tạo.

So sánh với các nghiên cứu quốc tế, kết quả này tương đồng với báo cáo của Shubham Gargrish và cộng sự (2020) về hiệu quả của AR trong nâng cao thành tích học tập, cũng như nghiên cứu của Fengfeng (2008) về tác động tích cực của GAME đến sự tự tin và động lực học tập. Việc học sinh được tham gia các hoạt động học tập sinh động, có phản hồi nhanh chóng và có thể thực hành nhiều lần giúp giảm bớt nỗi sợ môn Toán và tăng sự gắn kết trong lớp.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ cột so sánh điểm trung bình động cơ học tập, sự gắn kết và kết quả học tập trước và sau tác động giữa hai nhóm, cũng như bảng phân tích hồi quy đa biến minh họa mức độ ảnh hưởng của các yếu tố phi trí tuệ đến kết quả học tập.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Triển khai rộng rãi phương pháp dạy học có ứng dụng GAME và AR: Các trường tiểu học nên tích hợp công nghệ thực tế tăng cường và trò chơi điện tử vào chương trình giảng dạy môn Toán nhằm nâng cao động cơ và kết quả học tập. Thời gian thực hiện đề xuất này nên bắt đầu trong vòng 1-2 năm tới với sự hỗ trợ từ các cơ quan giáo dục địa phương.

  2. Tổ chức đào tạo, bồi dưỡng giáo viên: Cần xây dựng các khóa đào tạo chuyên sâu về kỹ năng sử dụng GAME và AR trong giảng dạy cho giáo viên tiểu học, giúp họ làm chủ công nghệ và thiết kế bài giảng phù hợp. Chủ thể thực hiện là các trường đại học sư phạm và trung tâm bồi dưỡng giáo viên.

  3. Phát triển và cập nhật nguồn học liệu số: Đầu tư phát triển các trò chơi và ứng dụng AR phù hợp với chương trình giáo dục phổ thông, đảm bảo tính hấp dẫn, phù hợp văn hóa và dễ sử dụng. Các nhà phát triển phần mềm giáo dục và các tổ chức giáo dục cần phối hợp thực hiện.

  4. Khuyến khích học sinh sử dụng GAME và AR tại nhà: Gia đình và nhà trường cần phối hợp khuyến khích học sinh luyện tập qua các trò chơi và ứng dụng AR ngoài giờ học để tăng cường kỹ năng và sự hứng thú với môn Toán. Thời gian áp dụng có thể bắt đầu ngay từ năm học tiếp theo.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên tiểu học: Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học và công cụ thực tiễn giúp giáo viên đổi mới phương pháp dạy học, tăng cường sự tương tác và động lực học tập của học sinh.

  2. Nhà quản lý giáo dục: Các cán bộ quản lý có thể sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách, kế hoạch đào tạo và đầu tư công nghệ giáo dục phù hợp với xu hướng phát triển.

  3. Nhà phát triển phần mềm giáo dục: Thông tin về hiệu quả và yêu cầu của GAME và AR trong dạy học giúp các nhà phát triển thiết kế sản phẩm phù hợp với nhu cầu thực tế của giáo dục tiểu học.

  4. Phụ huynh học sinh: Hiểu rõ tác động tích cực của công nghệ trong học tập giúp phụ huynh hỗ trợ con em mình sử dụng các công cụ học tập số một cách hiệu quả, tăng cường sự phối hợp với nhà trường.

Câu hỏi thường gặp

  1. Việc áp dụng trò chơi điện tử và AR có phù hợp với học sinh lớp 1 không?
    Có. Nghiên cứu cho thấy học sinh lớp 1 dễ tiếp thu và hứng thú với các hoạt động học tập tương tác qua GAME và AR, giúp tăng động cơ và kết quả học tập.

  2. Phương pháp này có làm giảm vai trò của giáo viên không?
    Không. Giáo viên vẫn giữ vai trò trung tâm trong việc hướng dẫn, điều phối và hỗ trợ học sinh sử dụng công nghệ hiệu quả, đồng thời thiết kế bài giảng phù hợp.

  3. Chi phí đầu tư cho công nghệ này có cao không?
    Chi phí có thể được tối ưu bằng cách sử dụng các trò chơi thương mại miễn phí hoặc phát triển ứng dụng phù hợp với điều kiện địa phương. Ngoài ra, đầu tư ban đầu sẽ mang lại lợi ích lâu dài cho chất lượng giáo dục.

  4. Làm thế nào để đánh giá hiệu quả của việc áp dụng GAME và AR?
    Có thể sử dụng các công cụ đánh giá động cơ học tập, sự gắn kết lớp học và kết quả học tập thông qua bài kiểm tra và phiếu khảo sát, như đã thực hiện trong nghiên cứu này.

  5. Phụ huynh có thể hỗ trợ con em mình học tập qua GAME và AR như thế nào?
    Phụ huynh nên khuyến khích con em sử dụng các ứng dụng học tập tại nhà, đồng thời phối hợp với giáo viên để lựa chọn các trò chơi phù hợp, tạo môi trường học tập tích cực và an toàn.

Kết luận

  • Việc dạy học có ứng dụng trò chơi điện tử và công nghệ thực tế tăng cường giúp tăng động cơ học tập và sự gắn kết lớp học của học sinh lớp 1.
  • Kết quả học tập môn Toán của học sinh được cải thiện rõ rệt khi áp dụng phương pháp này so với dạy học truyền thống.
  • Động cơ học tập và sự gắn kết lớp học là những yếu tố phi trí tuệ quan trọng ảnh hưởng tích cực đến kết quả học tập.
  • Nghiên cứu cung cấp bằng chứng khoa học và công cụ đánh giá hiệu quả phương pháp dạy học mới, góp phần đổi mới giáo dục tiểu học.
  • Các bước tiếp theo cần tập trung vào đào tạo giáo viên, phát triển nguồn học liệu số và mở rộng ứng dụng phương pháp trong các trường tiểu học trên toàn quốc.

Hành động ngay hôm nay để áp dụng công nghệ vào giảng dạy sẽ giúp nâng cao chất lượng giáo dục và phát triển toàn diện năng lực học sinh trong thời đại số.