Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh đổi mới giáo dục phổ thông tại Lào, việc áp dụng phương pháp giáo dục STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics) vào dạy học môn Toán, đặc biệt là phần hình khối lớp 8, đang trở thành một xu hướng quan trọng nhằm nâng cao năng lực học sinh. Theo báo cáo khảo sát tại thủ đô Viêng Chăn, có khoảng 60% giáo viên Toán bày tỏ sự hứng thú với việc tổ chức dạy học theo định hướng STEM, tuy nhiên chỉ có khoảng 13,33% tổ chức thường xuyên các hoạt động này. Mục tiêu nghiên cứu nhằm thiết kế và tổ chức dạy học hình khối trong Toán lớp 8 tại Lào theo định hướng giáo dục STEM, tập trung vào các hình lăng trụ, hình trụ và hình cầu, đồng thời đánh giá tính khả thi và hiệu quả của các tình huống dạy học được xây dựng. Thời gian thực nghiệm kéo dài từ tháng 1 đến tháng 5 năm 2023 tại các trường trung học cơ sở ở quận Saysettha, Viêng Chăn. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề, tư duy sáng tạo và kỹ năng vận dụng kiến thức Toán học vào thực tiễn cho học sinh, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục Toán ở bậc trung học cơ sở tại Lào.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên hai khung lý thuyết chính: giáo dục STEM và lý thuyết dạy học tích cực. Giáo dục STEM được hiểu là mô hình tích hợp liên môn giữa Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn cho học sinh. Mục tiêu của giáo dục STEM là trang bị cho học sinh kỹ năng tư duy phản biện, sáng tạo, làm việc nhóm và vận dụng kiến thức liên ngành. Lý thuyết dạy học tích cực nhấn mạnh vai trò trung tâm của học sinh trong quá trình học tập, khuyến khích sự chủ động, sáng tạo và tương tác trong lớp học. Các khái niệm chính bao gồm: năng lực giải quyết vấn đề, tích hợp liên môn, thiết kế bài học STEM, và phát triển phẩm chất học sinh.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp hỗn hợp, kết hợp phân tích tài liệu, khảo sát ý kiến giáo viên và thực nghiệm sư phạm. Nguồn dữ liệu chính gồm: sách giáo khoa Toán lớp 8 của Lào, tài liệu hướng dẫn giáo dục STEM, và kết quả khảo sát 30 giáo viên Toán tại các trường THCS ở Viêng Chăn. Phương pháp phân tích dữ liệu bao gồm thống kê mô tả và phân tích nội dung. Thực nghiệm sư phạm được tiến hành với cỡ mẫu khoảng 52 học sinh lớp 8, sử dụng phương pháp chọn mẫu thuận tiện. Quá trình thực nghiệm kéo dài 4 tháng, từ tháng 1 đến tháng 5 năm 2023, bao gồm thiết kế tình huống dạy học, tổ chức dạy học và đánh giá kết quả học tập qua các hoạt động nhóm, báo cáo sản phẩm và khảo sát sau thực nghiệm.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thực trạng dạy học Toán theo định hướng STEM còn hạn chế: Khoảng 86,66% giáo viên chỉ tổ chức dạy học STEM thỉnh thoảng, chỉ 13,33% tổ chức thường xuyên. Điều này cho thấy giáo dục STEM vẫn còn mới mẻ và chưa được áp dụng rộng rãi tại các trường THCS ở Viêng Chăn.

  2. Thiết kế bài học hình khối theo STEM giúp tăng hứng thú học tập: Qua thực nghiệm với các chủ đề như “Khối lăng trụ - Hộp bút phẳng”, “Hình trụ - Túi cách nhiệt”, học sinh thể hiện sự hứng thú cao, với hơn 70% học sinh tích cực tham gia các hoạt động thiết kế và chế tạo sản phẩm.

  3. Phát triển năng lực giải quyết vấn đề và kỹ năng hợp tác: Kết quả khảo sát sau thực nghiệm cho thấy năng lực giải quyết vấn đề của học sinh tăng khoảng 25% so với trước khi thực nghiệm, đồng thời kỹ năng làm việc nhóm và thuyết trình cũng được cải thiện rõ rệt.

  4. Khó khăn trong việc vận dụng giáo dục STEM: Giáo viên gặp khó khăn trong việc thiết kế chủ đề và tổ chức hoạt động dạy học do hạn chế về kiến thức STEM và cơ sở vật chất. Khoảng 60% giáo viên cho biết cần được đào tạo thêm về phương pháp dạy học STEM.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu phù hợp với các báo cáo ngành giáo dục STEM trong khu vực, cho thấy việc tích hợp STEM vào dạy học Toán giúp học sinh phát triển toàn diện hơn về kiến thức và kỹ năng. Việc thiết kế các tình huống dạy học gắn liền với thực tiễn như làm hộp bút phẳng hay túi cách nhiệt đã giúp học sinh nhận thức rõ hơn về ứng dụng của Toán học trong đời sống. Biểu đồ thể hiện mức độ hứng thú và năng lực giải quyết vấn đề trước và sau thực nghiệm có thể minh họa rõ sự tiến bộ của học sinh. Tuy nhiên, khó khăn về năng lực giáo viên và điều kiện vật chất là rào cản cần được khắc phục để triển khai hiệu quả giáo dục STEM tại Lào.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tổ chức đào tạo chuyên sâu cho giáo viên về giáo dục STEM: Tăng cường các khóa bồi dưỡng kỹ năng thiết kế bài học STEM và phương pháp dạy học tích cực, nhằm nâng cao năng lực chuyên môn và tự tin vận dụng STEM trong giảng dạy. Thời gian thực hiện trong 6 tháng, do Sở Giáo dục phối hợp với các trung tâm đào tạo tổ chức.

  2. Phát triển tài liệu và tình huống dạy học STEM phù hợp địa phương: Xây dựng bộ tài liệu hướng dẫn thiết kế bài học STEM với các chủ đề gắn liền thực tiễn Lào, đặc biệt là phần hình khối trong Toán lớp 8. Chủ thể thực hiện là các nhà nghiên cứu giáo dục và giáo viên chủ chốt, hoàn thành trong vòng 1 năm.

  3. Cải thiện cơ sở vật chất và trang thiết bị dạy học: Đầu tư trang thiết bị hỗ trợ dạy học STEM như vật liệu mô hình, dụng cụ thí nghiệm đơn giản để học sinh có thể thực hành trực tiếp. Thời gian triển khai 1-2 năm, do các trường THCS phối hợp với chính quyền địa phương.

  4. Tăng cường hoạt động trải nghiệm và hợp tác với cộng đồng: Kết nối nhà trường với các cơ sở nghiên cứu, doanh nghiệp và tổ chức xã hội để tạo điều kiện cho học sinh tham gia các dự án STEM thực tế, nâng cao kỹ năng vận dụng kiến thức. Chủ thể là Ban giám hiệu nhà trường và các tổ chức đối tác, triển khai liên tục.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên Toán và các môn STEM tại trường THCS: Nghiên cứu cung cấp các tình huống dạy học cụ thể, giúp giáo viên nâng cao kỹ năng thiết kế bài học theo định hướng STEM, từ đó tăng hiệu quả giảng dạy và phát triển năng lực học sinh.

  2. Nhà quản lý giáo dục và cán bộ đào tạo: Luận văn cung cấp cơ sở dữ liệu thực tiễn và đề xuất giải pháp nhằm hỗ trợ xây dựng chính sách, kế hoạch đào tạo giáo viên và phát triển chương trình giáo dục STEM phù hợp với điều kiện địa phương.

  3. Sinh viên, nghiên cứu sinh ngành Giáo dục Toán và STEM: Tài liệu là nguồn tham khảo quý giá về phương pháp nghiên cứu, thiết kế bài học STEM và thực nghiệm sư phạm trong bối cảnh giáo dục phổ thông tại Lào.

  4. Các tổ chức phát triển giáo dục và đối tác quốc tế: Luận văn cung cấp thông tin thực trạng và nhu cầu phát triển giáo dục STEM tại Lào, hỗ trợ xây dựng các dự án hợp tác, tài trợ và phát triển giáo dục bền vững.

Câu hỏi thường gặp

  1. Giáo dục STEM là gì và tại sao quan trọng trong dạy học Toán?
    Giáo dục STEM là mô hình tích hợp liên môn giữa Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn. Trong dạy học Toán, STEM giúp học sinh hiểu sâu kiến thức, vận dụng vào thực tế và phát triển kỹ năng tư duy sáng tạo.

  2. Làm thế nào để thiết kế bài học Toán lớp 8 theo định hướng STEM?
    Thiết kế bài học STEM cần xác định mục tiêu kiến thức và kỹ năng liên môn, xây dựng tình huống thực tiễn có vấn đề cần giải quyết, thiết kế hoạt động học tập tích cực và đánh giá kết quả dựa trên sản phẩm hoặc giải pháp của học sinh.

  3. Những khó khăn phổ biến khi áp dụng giáo dục STEM tại Lào là gì?
    Khó khăn gồm hạn chế về năng lực giáo viên, thiếu tài liệu hướng dẫn cụ thể, cơ sở vật chất chưa đáp ứng, và thói quen dạy học truyền thống chưa chuyển đổi nhanh chóng. Cần có sự hỗ trợ đào tạo và đầu tư phù hợp.

  4. Các hình khối nào được dạy trong Toán lớp 8 tại Lào theo chương trình hiện hành?
    Chương trình Toán lớp 8 tại Lào tập trung vào ba hình khối chính: hình lăng trụ, hình trụ và hình cầu, với các nội dung về tính diện tích, thể tích và nhận biết các đặc điểm hình học liên quan.

  5. Làm thế nào để đánh giá hiệu quả dạy học STEM trong môn Toán?
    Hiệu quả được đánh giá qua sự tiến bộ về kiến thức, kỹ năng giải quyết vấn đề, kỹ năng làm việc nhóm, sự hứng thú và thái độ học tập của học sinh, cũng như chất lượng sản phẩm hoặc giải pháp học sinh tạo ra trong quá trình học.

Kết luận

  • Giáo dục STEM trong dạy học Toán lớp 8 tại Lào còn mới mẻ nhưng có tiềm năng phát triển lớn, giúp nâng cao năng lực học sinh.
  • Thực trạng cho thấy giáo viên có hứng thú nhưng còn hạn chế trong tổ chức các hoạt động STEM thường xuyên.
  • Thiết kế và thực nghiệm các tình huống dạy học hình khối theo STEM đã nâng cao hứng thú và năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.
  • Cần tập trung đào tạo giáo viên, phát triển tài liệu, cải thiện cơ sở vật chất và tăng cường hợp tác cộng đồng để triển khai hiệu quả giáo dục STEM.
  • Các bước tiếp theo bao gồm mở rộng thực nghiệm, hoàn thiện tài liệu hướng dẫn và xây dựng chính sách hỗ trợ giáo dục STEM tại Lào.

Hãy cùng chung tay phát triển giáo dục STEM để tạo nền tảng vững chắc cho thế hệ học sinh tương lai!