Hiệu ứng của giáo dục STEM đến kết quả học tập của học sinh trung học tại thành phố Hà Nội

Giáo dục STEM không chỉ trang bị kiến thức mà còn phát triển kỹ năng STEM quan trọng như tư duy phản biện, khả năng giải quyết vấn đề và làm việc nhóm. Học sinh được khuyến khích ứng dụng STEM vào thực tế, từ đó hiểu sâu hơn về các môn học. Điều này tạo tiền đề vững chắc cho tương lai nghề nghiệp, đặc biệt trong bối cảnh cuộc cách mạng công nghiệp 4.0.

Nghị quyết số 29-NQ/TW nhấn mạnh yêu cầu nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, năng lực thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn, phát triển khả năng sáng tạo và giúp người học giải quyết vấn đề trong cuộc sống [3]. Giáo dục STEM được xem là một chủ trương lớn, góp phần hiện thực hóa quan điểm chỉ đạo này. Thủ tướng Chính phủ kí Chỉ thị số 16/CT-TTg nêu rõ giải pháp thúc đẩy đào tạo về khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học (STEM) trong chương trình giáo dục phổ thông.

Giáo viên có thể choáng ngợp trước vô vàn các hoạt động STEM được áp dụng vào thực tế từ các mô hình sư phạm như học STEM dựa vào dự án, hội trại STEM, câu lạc bộ STEM, hoạt động STEM dựa vào mô hình 5E, hoạt động STEM theo mô hình thiết kế kỹ thuật, các cuộc thi STEM, chương trình hợp tác trường đại học [14] và tác động của nó đến các kết quả học tập.

Ví dụ, tích hợp kỹ thuật vào lớp học khoa học ở trường THCS giúp học sinh học tốt hơn về khoa học và kỹ thuật, nhưng chúng không có tác động đáng kể đến sự quan tâm của học sinh đối với khoa học và kỹ thuật [15]. Cần một nghiên cứu tổng quan có hệ thống nhằm cung cấp những hiểu biết sâu rộng và chuyên sâu về các phương pháp giáo dục STEM và kết quả học tập liên quan của học sinh trung học.

Trong đánh giá về các phương pháp giảng dạy STEM, vẫn còn thiếu các nghiên cứu cụ thể về việc phương pháp giảng dạy đó có thực sự hiệu quả với học sinh, đặc biệt là trong mảng toán học, khoa học, kỹ thuật và công nghệ.

Mô hình 5E (Engage, Explore, Explain, Elaborate, Evaluate) là một phương pháp tiếp cận sư phạm tập trung vào việc thu hút học sinh, khám phá kiến thức, giải thích các khái niệm, vận dụng kiến thức và đánh giá thành tích học tập. Áp dụng mô hình 5E trong giảng dạy Khoa Học Tự Nhiên giúp học sinh chủ động hơn trong quá trình học tập và phát triển kỹ năng STEM.

Mô hình lập luận Toulmin giúp học sinh xây dựng và bảo vệ luận điểm của mình một cách logic. Trong bối cảnh giáo dục STEM, mô hình Toulmin khuyến khích học sinh giải quyết vấn đề dựa trên bằng chứng và lập luận chặt chẽ, từ đó nâng cao khả năng giải quyết vấn đề và tư duy phản biện.

Nghiên cứu so sánh kết quả học tập của học sinh trung học tham gia các lớp học được giảng dạy theo các phương pháp STEM khác nhau (ví dụ: mô hình 5E, mô hình Toulmin) và lớp học truyền thống. Các công cụ thu thập dữ liệu bao gồm bài kiểm tra, khảo sát, và phỏng vấn để đánh giá thành tích học tập, động lực học tập, sự quan tâm STEM, và kỹ năng tư duy phản biện.

Phân tích dữ liệu thu thập được sẽ cho thấy ảnh hưởng của STEM đến các kết quả học tập của học sinh trung học tại Hà Nội. Kết quả này có thể cung cấp bằng chứng thực nghiệm về hiệu quả giáo dục STEM và giúp các nhà quản lý giáo dục và giáo viên đưa ra các quyết định dựa trên dữ liệu để cải thiện việc dạy và học STEM.

Trong những hình thức này, dạy học các môn khoa học theo định hướng giáo dục STEM là hình thức dễ triển khai nhất, gắn liền với quá trình dạy học các bộ môn, có thể thực hiện thường xuyên nhằm cải thiện hơn nữa kết quả học tập của học sinh trung học trong các bộ môn, trong đó có môn khoa học. Do đó, trọng tâm của luận án này sẽ tập trung vào dạy học môn khoa học theo định hướng giáo dục STEM cho học sinh trung học.

Trong đánh giá về các phương pháp giảng dạy STEM, vẫn còn thiếu các nghiên cứu cụ thể về việc phương pháp giảng dạy đó có thực sự hiệu quả với học sinh, đặc biệt là trong mảng toán học, khoa học, kỹ thuật và công nghệ.

Trong đánh giá về các phương pháp giảng dạy STEM, vẫn còn thiếu các nghiên cứu cụ thể về việc phương pháp giảng dạy đó có thực sự hiệu quả với học sinh, đặc biệt là trong mảng toán học, khoa học, kỹ thuật và công nghệ.

Sở Giáo dục và Đào tạo Hà Nội cần tăng cường hỗ trợ các trường trung học trong việc triển khai giáo dục STEM, bao gồm cung cấp tài liệu hướng dẫn, tổ chức tập huấn cho giáo viên, và đầu tư cơ sở vật chất. Đồng thời, cần khuyến khích các trường sáng tạo và linh hoạt trong việc áp dụng các phương pháp STEM để phù hợp với điều kiện thực tế.

Việc phát triển giáo dục STEM cần được tiếp tục đầu tư và định hướng để đảm bảo rằng học sinh Việt Nam được trang bị đầy đủ kiến thức và kỹ năng cần thiết để thành công trong tương lai. Điều này đòi hỏi sự phối hợp chặt chẽ giữa các nhà quản lý giáo dục, giáo viên, phụ huynh, và cộng đồng.