Tổng quan nghiên cứu

Trong tiến trình thực hiện đổi mới căn bản và toàn diện theo Chương trình Giáo dục phổ thông 2018, việc chuyển dịch phương thức giáo dục từ truyền thụ kiến thức hàn lâm sang phát triển năng lực người học đang diễn ra mạnh mẽ. Dẫu vậy, số liệu điều tra thực tế cho thấy có tới 58% giáo viên tại các trường vùng khó khăn chưa từng tiếp cận hoặc tổ chức bài học tích hợp hiện đại. Môn Tự nhiên và Xã hội lớp 3 giữ vai trò nền tảng giúp học sinh khám phá thế giới xung quanh, song phương pháp giảng dạy truyền thống vẫn còn rời rạc, ghi nhớ một chiều, khiến học sinh gặp nhiều trở ngại khi vận dụng kiến thức giải quyết vấn đề đời sống. Luận văn Thạc sĩ Khoa học Giáo dục của tác giả Vương Khánh Trình, dưới sự hướng dẫn khoa học của Tiến sĩ Nguyễn Thị Thu Hằng tại Trường Đại học Sư phạm thuộc Đại học Thái Nguyên năm 2022, đã tập trung giải quyết triệt để rào cản này. Đề tài hướng tới mục tiêu hệ thống hóa cơ sở lý luận, xây dựng quy trình thiết kế và tiến hành thực nghiệm tổ chức các hoạt động dạy học môn Tự nhiên và Xã hội lớp 3 theo phương thức giáo dục STEAM, kết hợp khoa học, công nghệ, kỹ thuật, nghệ thuật và toán học. Phạm vi khảo sát và thực nghiệm sư phạm được tiến hành tại các trường tiểu học trên địa bàn huyện Bát Xát, tỉnh Lào Cai trong năm học 2021 - 2022. Ý nghĩa thực tiễn của công trình thể hiện rõ nét qua việc xây dựng 2 kế hoạch bài dạy điển hình gồm Cơ quan tiêu hóa với thời lượng 2 tiết và Quả địa cầu mô hình thu nhỏ của Trái Đất với thời lượng 1 tiết, giúp nâng mức độ hứng thú học tập của học sinh lên trên 85% và cải thiện từ 15% đến 20% điểm số thực hành khoa học.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn xây dựng trên nền tảng thuyết kiến tạo của Jean Piaget và Lev Vygotsky, coi trọng việc học sinh chủ động kiến tạo tri thức thông qua hoạt động thực hành và trải nghiệm cụ thể. Đồng thời, nghiên cứu kế thừa mô hình dạy học tích hợp liên môn của Honey và cộng sự năm 2014, kết hợp quan điểm đưa nghệ thuật vào giáo dục khoa học của Eisner năm 2002 nhằm phát huy tính sáng tạo và cảm xúc thẩm mỹ. Khung lý thuyết của đề tài chuẩn hóa 4 khái niệm then chốt gồm: Giáo dục STEAM liên ngành tích hợp 5 lĩnh vực; Dạy học tích hợp theo chủ đề; Năng lực khoa học tiểu học; và Quy trình thiết kế kỹ thuật mini. Mô hình dạy học được thiết kế lồng ghép hài hòa vào 6 chủ đề bắt buộc của môn Tự nhiên và Xã hội lớp 3 gồm: gia đình, trường học, cộng đồng địa phương, thực vật và động vật, con người và sức khỏe, Trái Đất và bầu trời.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu thu thập dữ liệu thông qua khảo sát 50 giáo viên tiểu học tại huyện Bát Xát, tỉnh Lào Cai. Tác giả áp dụng phương pháp chọn mẫu ngẫu nhiên phân tầng theo đặc thù địa lý, phân bổ đều giữa điểm trường trung tâm và phân hiệu vùng cao khó khăn. Mẫu thực nghiệm sư phạm gồm 65 học sinh lớp 3 chia thành 2 nhóm: lớp thực nghiệm với 32 học sinh và lớp đối chứng với 33 học sinh trong năm học 2021 - 2022. Các công cụ thu thập dữ liệu gồm phiếu hỏi thang đo Likert, quan sát lớp học, phỏng vấn sâu và bài kiểm tra đánh giá năng lực. Lý do lựa chọn phương pháp thống kê toán học bằng phần mềm chuyên dụng nhằm xác định giá trị trung bình, độ lệch chuẩn và kiểm định t-test độc lập, bảo đảm tính khách quan khi đo lường mức độ chuyển biến năng lực với độ tin cậy khoa học đạt trên 95%.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Khảo sát thực trạng và thực nghiệm sư phạm làm sáng tỏ ba phát hiện cốt lõi. Thứ nhất, nhận thức của giáo viên về STEAM chưa đồng đều: 48% giáo viên hiểu đúng tên viết tắt của 5 lĩnh vực, 54% hiểu rõ mô hình gắn với thực tiễn và 60% nắm được định hướng tiếp cận liên môn; tỷ lệ giáo viên còn phân vân hoặc chưa đồng ý dao động từ 40% đến 52%. Thứ hai, tần suất triển khai bài học STEAM còn rất hạn chế: có tới 58% giáo viên chưa bao giờ tổ chức, 32% hiếm khi thực hiện và chỉ vỏn vẹn 10% tổ chức thường xuyên. Thứ ba, can thiệp thực nghiệm đem lại bước tiến vượt bậc: lớp thực nghiệm đạt tỷ lệ 78.1% học sinh hoàn thành xuất sắc các tiêu chí làm việc nhóm và chế tạo sản phẩm, cao hơn 23.5% so với lớp đối chứng chỉ đạt 54.6%. Năng lực tự chủ giải quyết tình huống thực tế của học sinh sau bài học STEAM tăng trưởng trên 25%.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính khiến giáo viên vùng cao e dè triển khai STEAM xuất phát từ áp lực thời lượng dành cho môn Toán và Tiếng Việt, cùng tâm lý tự ti về cơ sở vật chất kỹ thuật. Tuy vậy, khi tận dụng nguyên liệu tái chế rẻ tiền như bìa giấy, chai nhựa, đất nặn, rào cản chi phí được hóa giải hoàn toàn, giúp học sinh vùng khó khăn tiếp thu tri thức trực quan sâu sắc. Dữ liệu thực trạng có thể được minh họa trực quan qua biểu đồ tròn phản ánh tỷ lệ tần suất giảng dạy gồm 3 mảng màu: 58% chưa bao giờ, 32% hiếm khi và 10% thường xuyên. Bảng đối sánh điểm số kiểm tra sau can thiệp cho thấy phân phối điểm của lớp thực nghiệm lệch hẳn về phía thang điểm 8 đến 10, trong khi lớp đối chứng tập trung chủ yếu ở thang điểm 6 đến 7. Kết quả này tương đồng với các nghiên cứu của Honey năm 2014 và Nguyễn Văn Biên năm 2019, khẳng định STEAM là đòn bẩy kích hoạt tư duy sáng tạo cho học sinh tiểu học.

Đề xuất và khuyến nghị

Nhằm nhân rộng phương thức giáo dục STEAM trong môn Tự nhiên và Xã hội lớp 3, đề tài đưa ra 4 giải pháp khả thi:

Tổ chức các khóa bồi dưỡng chuyên sâu về quy trình thiết kế bài dạy STEAM 5 bước cho 100% giáo viên tiểu học. Phòng Giáo dục và Đào tạo huyện phối hợp với trường sư phạm đảm nhận thực hiện, đặt mục tiêu trên 90% giáo viên chủ động soạn giáo án tích hợp sau 6 tháng tập huấn.

Xây dựng ngân hàng học liệu mở tận dụng tối đa phế liệu và nguyên vật liệu tự nhiên sẵn có tại địa phương. Ban giám hiệu cùng tổ chuyên môn các trường chịu trách nhiệm triển khai, giúp tiết kiệm 80% kinh phí trang thiết bị, bảo đảm mỗi học kỳ tổ chức tối thiểu 2 chủ đề STEAM tại mỗi trường.

Chuẩn hóa công cụ đánh giá năng lực học sinh qua bảng kiểm quan sát và phiếu tiêu chí rubric định lượng. Giáo viên bộ môn là chủ thể áp dụng trực tiếp trong từng tiết học, hướng tới theo dõi chính xác 100% sự tiến bộ về kỹ năng giao tiếp và tư duy kỹ thuật của học sinh.

Thiết lập câu lạc bộ sáng tạo khoa học và ngày hội STEAM định kỳ cấp trường. Đoàn Thanh niên phối hợp với giáo viên chủ nhiệm tổ chức vào quý 2 hàng năm, thu hút trên 85% học sinh tham gia trải nghiệm và trưng bày sản phẩm thực hành.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu mang giá trị ứng dụng cao cho 4 nhóm đối tượng chính:

Nhóm giáo viên tiểu học đang trực tiếp giảng dạy lớp 3: Luận văn cung cấp quy trình 5 bước tinh gọn kèm 2 giáo án mẫu chi tiết, giúp thầy cô áp dụng ngay vào lớp học và rút ngắn 40% thời gian chuẩn bị bài giảng liên môn.

Nhóm cán bộ quản lý chuyên môn cấp trường và phòng giáo dục: Cơ sở dữ liệu điều tra từ 50 giáo viên là căn cứ tin cậy để xây dựng kế hoạch bồi dưỡng đội ngũ, phấn đấu đạt tỷ lệ trên 80% giáo viên vùng khó khăn vận dụng thành thạo dạy học tích hợp.

Nhóm học viên cao học và sinh viên ngành Giáo dục học, Sư phạm Tiểu học: Đề tài là tài liệu tham khảo học thuật giá trị về thiết kế nghiên cứu định lượng, kỹ thuật xây dựng phiếu khảo sát và phương pháp thực nghiệm sư phạm với độ tin cậy 95%.

Nhóm chuyên gia phát triển chương trình và biên soạn tài liệu: Cung cấp bằng chứng thực tiễn sinh động từ địa bàn miền núi Bát Xát, hỗ trợ xây dựng giải pháp giáo dục STEAM kinh phí thấp phù hợp với 100% trường học vùng nông thôn.

Câu hỏi thường gặp

Học sinh tại các trường tiểu học vùng khó khăn có thể học tốt mô hình STEAM không? Hoàn toàn có thể. Bản chất của STEAM không phụ thuộc vào thiết bị công nghệ đắt đỏ mà nằm ở phương pháp tư duy. Thực nghiệm tại huyện Bát Xát chứng minh việc dùng bìa giấy, chai nhựa tái chế đã giúp 100% học sinh chế tạo thành công mô hình học tập với chi phí vật liệu gần như 0 đồng.

Dạy học môn Tự nhiên và Xã hội 3 theo STEAM có làm quá tải thời lượng chương trình không? Phương thức này không gây quá tải vì thời lượng được thiết kế chuẩn xác từ 1 đến 2 tiết theo khung của Bộ Giáo dục và Đào tạo. Tích hợp liên môn giúp gắn kết tự nhiên giữa khoa học với mỹ thuật và hình học, giúp cắt giảm 25% thời gian giảng giải lý thuyết và tăng tối đa thời lượng thực hành sáng tạo.

Thang đo nào được sử dụng để đánh giá năng lực học sinh trong giờ học STEAM? Nghiên cứu kết hợp bài kiểm tra định kỳ với phiếu tiêu chí rubric gồm 4 mức độ rõ ràng. Giáo viên đánh giá dựa trên thái độ hợp tác nhóm, ý tưởng thiết kế và sản phẩm cụ thể, bảo đảm định lượng chính xác 100% sự phát triển năng lực của từng em.

Yếu tố Nghệ thuật đóng vai trò gì trong môn Tự nhiên và Xã hội lớp 3? Thành tố Nghệ thuật giúp chuyển hóa các khái niệm trừu tượng thành hình ảnh trực quan sinh động phù hợp tâm lý học sinh 8 tuổi. Thông qua vẽ, cắt dán và tạo hình, học sinh tăng hơn 30% khả năng ghi nhớ kiến thức thị giác, đồng thời bồi đắp cảm xúc thẩm mỹ đối với thiên nhiên.

Giáo viên cần chuẩn bị những gì để tổ chức thành công bài học STEAM? Giáo viên cần xác định rõ yêu cầu cần đạt của bài học, thiết kế tình huống thực tiễn lôi cuốn, chuẩn bị vật liệu dễ tìm và phân chia nhóm học sinh từ 4 đến 6 em. Việc khuyến khích học sinh tự do thử nghiệm và chấp nhận sai sót quyết định tới 90% thành công của giờ học.

Kết luận

Luận văn Thạc sĩ Khoa học Giáo dục của tác giả Vương Khánh Trình mang lại những giá trị học thuật và thực tiễn quan trọng:

  • Hệ thống hóa toàn diện cơ sở lý luận về giáo dục STEAM phù hợp với đặc điểm tâm sinh lý học sinh đầu cấp tiểu học.
  • Đánh giá khách quan thực trạng giảng dạy tại vùng cao khi 58% giáo viên chưa từng tổ chức bài dạy liên môn.
  • Xây dựng thành công quy trình 5 bước thiết kế bài dạy gắn liền 6 chủ đề môn Tự nhiên và Xã hội lớp 3 theo Chương trình 2018.
  • Khẳng định tính hiệu quả qua thực nghiệm sư phạm, nâng cao 23.5% tỷ lệ học sinh đạt mức hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ.
  • Đề xuất các giải pháp tận dụng vật liệu tái chế chi phí thấp, giúp 100% trường học vùng khó khăn triển khai thuận lợi.

Đóng góp lớn nhất của luận văn là chứng minh giáo dục STEAM hoàn toàn khả thi và phát huy hiệu quả mạnh mẽ tại các địa bàn khó khăn, xóa bỏ định kiến STEAM chỉ phù hợp với các trường đô thị lớn. Kế hoạch tiếp theo trong quý 1 năm 2023 là mở rộng tập huấn quy trình này tới 10 trường tiểu học trong toàn tỉnh Lào Cai. Thầy cô giáo và các nhà quản lý hãy tải ngay toàn văn luận văn để tiếp cận nguồn học liệu giá trị, đổi mới phương pháp giảng dạy cho năm học mới.