Tổng quan nghiên cứu

Giáo dục STEM (Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán học) được xem là xu hướng tiên tiến trong giáo dục mầm non nhằm phát triển năng lực toàn diện cho trẻ. Tại Thành phố Hồ Chí Minh, việc tổ chức hoạt động khám phá khoa học theo định hướng giáo dục STEM cho trẻ mẫu giáo 5-6 tuổi đang được quan tâm nhưng còn nhiều hạn chế. Qua khảo sát thực trạng tại 27 trường mầm non công lập và ngoài công lập thuộc 22 quận, huyện, nghiên cứu đã chỉ ra rằng giáo viên chủ yếu tập trung truyền đạt kiến thức mà chưa phát huy được năng lực khám phá khoa học của trẻ. Mục tiêu của luận án là xây dựng và thực nghiệm quy trình tổ chức hoạt động khám phá khoa học theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực khám phá khoa học cho trẻ mẫu giáo 5-6 tuổi tại các trường mầm non trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh. Thời gian khảo sát thực trạng diễn ra trong học kỳ 1 năm học 2021-2022, thực nghiệm kéo dài 18 tuần trong học kỳ 1 năm học 2022-2023. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc đổi mới phương pháp giáo dục mầm non, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục STEM, đồng thời hỗ trợ giáo viên và nhà quản lý trong việc tổ chức các hoạt động giáo dục phù hợp với năng lực và tâm lý trẻ.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận án dựa trên các lý thuyết phát triển nhận thức của Jean Piaget, lý thuyết kiến tạo của Vygotsky và Bruner, cùng với mô hình học tập dựa trên khám phá và thiết kế kỹ thuật. Lý thuyết Piaget nhấn mạnh trẻ em là những nhà khám phá tích cực, tự tạo kiến thức thông qua trải nghiệm và tương tác với môi trường. Vygotsky và Bruner bổ sung quan điểm về vai trò của môi trường xã hội và sự hỗ trợ của người lớn trong quá trình học tập. Khái niệm chính bao gồm:

  • Hoạt động khám phá khoa học: quá trình trẻ sử dụng giác quan, kỹ năng tư duy để tìm hiểu các hiện tượng xung quanh.
  • Giáo dục STEM: tích hợp kiến thức và kỹ năng từ bốn lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học nhằm phát triển năng lực toàn diện cho trẻ.
  • Năng lực khám phá khoa học: khả năng đặt câu hỏi, quan sát, phân tích, giải quyết vấn đề và sáng tạo trong quá trình học tập.
  • Quy trình tổ chức hoạt động khám phá khoa học theo định hướng STEM: gồm 4 giai đoạn với 3 pha học tập (khám phá, phát hiện, thiết kế).

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp hỗn hợp kết hợp phân tích lý thuyết, khảo sát thực trạng và thực nghiệm sản phẩm.

  • Nguồn dữ liệu: khảo sát 27 trường mầm non (17 công lập, 10 ngoài công lập) tại 22 quận, huyện Thành phố Hồ Chí Minh; thực nghiệm tại 2 trường mầm non TT (Quận Bình Tân) và VA (Quận 10) với 106 trẻ mẫu giáo 5-6 tuổi (66 trẻ nhóm thực nghiệm, 40 trẻ nhóm đối chứng).
  • Phương pháp phân tích: sử dụng bảng kiểm quan sát, phiếu khảo sát ý kiến cán bộ quản lý và giáo viên, phỏng vấn sâu, phân tích thống kê mô tả, kiểm định T-test và phần mềm SPSS 20.0 để xử lý dữ liệu.
  • Timeline nghiên cứu: khảo sát thực trạng từ tháng 9/2021, thực nghiệm 18 tuần trong học kỳ 1 năm học 2022-2023, phân tích và tổng hợp kết quả đến tháng 11/2023.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thực trạng năng lực khám phá khoa học của trẻ mẫu giáo 5-6 tuổi:

    • Khoảng 65% trẻ có năng lực khám phá khoa học ở mức trung bình trở lên.
    • Trẻ tại các trường công lập có điểm năng lực trung bình cao hơn 7% so với trường ngoài công lập.

  2. Thực trạng tổ chức hoạt động khám phá khoa học theo định hướng STEM:

    • 70% giáo viên chỉ tập trung truyền đạt kiến thức, chưa khai thác hiệu quả các chủ đề gần gũi với trẻ.
    • 60% hoạt động chưa gắn kết chặt chẽ với thực tiễn và chưa phát huy tính tích cực, sáng tạo của trẻ.

  3. Ảnh hưởng của các yếu tố đến tổ chức hoạt động:

    • 80% giáo viên và cán bộ quản lý nhận thức rõ tầm quan trọng của giáo dục STEM nhưng thiếu kỹ năng tổ chức và phương tiện hỗ trợ.
    • Môi trường vật chất và tâm lý tại các trường còn hạn chế, ảnh hưởng đến hiệu quả tổ chức hoạt động.

  4. Hiệu quả thực nghiệm quy trình tổ chức hoạt động khám phá khoa học theo định hướng STEM:

    • Sau 18 tuần thực nghiệm, nhóm trẻ thực nghiệm có điểm năng lực khám phá khoa học tăng trung bình 22% so với trước thực nghiệm, trong khi nhóm đối chứng chỉ tăng 5%.
    • Sự khác biệt điểm năng lực giữa hai nhóm có ý nghĩa thống kê với p < 0.01.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy việc tổ chức hoạt động khám phá khoa học theo định hướng giáo dục STEM giúp phát triển năng lực khám phá khoa học cho trẻ mẫu giáo 5-6 tuổi một cách hiệu quả. Nguyên nhân là do quy trình tổ chức được thiết kế bài bản, phù hợp với đặc điểm nhận thức và tâm lý trẻ, đồng thời tích hợp các lĩnh vực STEM một cách linh hoạt, tạo môi trường học tập tích cực, khuyến khích trẻ tự khám phá và sáng tạo. So sánh với các nghiên cứu quốc tế, kết quả này tương đồng với các báo cáo cho thấy giáo dục STEM ở bậc mầm non giúp trẻ phát triển kỹ năng tư duy phản biện, giải quyết vấn đề và hợp tác nhóm. Việc áp dụng quy trình này tại các trường mầm non ở Thành phố Hồ Chí Minh góp phần thực hiện Nghị quyết 29-NQ/TW về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, đồng thời đáp ứng yêu cầu phát triển năng lực thế kỷ 21 cho trẻ. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ so sánh điểm năng lực trước và sau thực nghiệm giữa nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng, cũng như bảng phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến tổ chức hoạt động.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Đào tạo, bồi dưỡng giáo viên về tổ chức hoạt động khám phá khoa học theo định hướng STEM

    • Tổ chức các khóa tập huấn chuyên sâu về phương pháp, kỹ năng tổ chức hoạt động STEM cho giáo viên mầm non.
    • Mục tiêu: 100% giáo viên mẫu giáo 5-6 tuổi được đào tạo trong vòng 12 tháng.
    • Chủ thể thực hiện: Sở Giáo dục và Đào tạo, các trường đại học sư phạm.

  2. Xây dựng và phổ biến tài liệu hướng dẫn tổ chức hoạt động STEM

    • Biên soạn bộ tài liệu quy trình tổ chức hoạt động khám phá khoa học theo định hướng STEM, kèm theo các chủ đề minh họa phù hợp với trẻ mẫu giáo.
    • Mục tiêu: Phổ biến đến 100% trường mầm non công lập và ngoài công lập trong 6 tháng.
    • Chủ thể thực hiện: Viện Sư phạm Kỹ thuật, Sở Giáo dục và Đào tạo.

  3. Cải thiện môi trường vật chất và trang thiết bị hỗ trợ giáo dục STEM

    • Đầu tư trang thiết bị, đồ dùng học tập, góc học tập STEM trong lớp học và ngoài trời.
    • Mục tiêu: 80% trường mầm non có đủ điều kiện vật chất hỗ trợ tổ chức hoạt động STEM trong 18 tháng.
    • Chủ thể thực hiện: Ban giám hiệu các trường, UBND các quận, huyện.

  4. Xây dựng hệ thống đánh giá năng lực khám phá khoa học của trẻ

    • Phát triển bộ tiêu chí và công cụ đánh giá năng lực khám phá khoa học phù hợp với trẻ mẫu giáo 5-6 tuổi.
    • Mục tiêu: Áp dụng đánh giá định kỳ hàng năm để điều chỉnh phương pháp dạy học.
    • Chủ thể thực hiện: Các chuyên gia giáo dục, nhà nghiên cứu, giáo viên.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên mầm non

    • Lợi ích: Nắm vững quy trình tổ chức hoạt động khám phá khoa học theo định hướng STEM, nâng cao kỹ năng tổ chức và phát triển năng lực cho trẻ.
    • Use case: Áp dụng trực tiếp trong giảng dạy và thiết kế bài học.

  2. Cán bộ quản lý giáo dục mầm non

    • Lợi ích: Hiểu rõ thực trạng và giải pháp đổi mới tổ chức hoạt động STEM, từ đó xây dựng kế hoạch đào tạo và đầu tư phù hợp.
    • Use case: Lập kế hoạch phát triển chương trình giáo dục STEM tại đơn vị quản lý.

  3. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành giáo dục mầm non

    • Lợi ích: Tham khảo cơ sở lý thuyết, phương pháp nghiên cứu và kết quả thực nghiệm về giáo dục STEM cho trẻ mẫu giáo.
    • Use case: Phát triển đề tài nghiên cứu, luận văn thạc sĩ, tiến sĩ liên quan.

  4. Chuyên gia xây dựng chương trình giáo dục

    • Lợi ích: Cung cấp cơ sở khoa học và thực tiễn để thiết kế chương trình giáo dục mầm non tích hợp STEM.
    • Use case: Soạn thảo tài liệu, hướng dẫn giáo viên và xây dựng chuẩn đầu ra.

Câu hỏi thường gặp

  1. Hoạt động khám phá khoa học theo định hướng STEM là gì?
    Hoạt động này là quá trình trẻ sử dụng giác quan, kỹ năng tư duy để tìm hiểu các hiện tượng xung quanh, tích hợp kiến thức khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học nhằm phát triển năng lực toàn diện. Ví dụ, trẻ có thể khám phá hiện tượng nước đổi trạng thái qua thí nghiệm đơn giản.

  2. Tại sao cần tổ chức hoạt động STEM cho trẻ mẫu giáo 5-6 tuổi?
    Đây là giai đoạn trẻ phát triển nhận thức nhanh, hình thành kỹ năng tư duy và khám phá. Giáo dục STEM giúp trẻ phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề, sáng tạo và hợp tác, chuẩn bị tốt cho học tập bậc tiểu học và tương lai.

  3. Quy trình tổ chức hoạt động khám phá khoa học theo định hướng STEM gồm những bước nào?
    Quy trình gồm 4 giai đoạn chính: lựa chọn chủ đề theo STEM, xây dựng môi trường giáo dục STEM, thực hiện hoạt động theo 3 pha học tập (khám phá, phát hiện, thiết kế), đánh giá và điều chỉnh hoạt động.

  4. Làm thế nào để đánh giá năng lực khám phá khoa học của trẻ?
    Đánh giá dựa trên tiêu chí về kỹ năng quan sát, đặt câu hỏi, phân tích, giải quyết vấn đề và sáng tạo. Có thể sử dụng bảng kiểm quan sát, phiếu đánh giá sản phẩm hoạt động của trẻ và quan sát quá trình tham gia hoạt động.

  5. Những khó khăn thường gặp khi tổ chức hoạt động STEM cho trẻ mầm non là gì?
    Khó khăn bao gồm thiếu trang thiết bị hỗ trợ, giáo viên chưa được đào tạo bài bản về STEM, môi trường học tập chưa phù hợp và hạn chế về thời gian tổ chức hoạt động. Giải pháp là tăng cường đào tạo, đầu tư cơ sở vật chất và xây dựng kế hoạch tổ chức hợp lý.

Kết luận

  • Luận án đã xây dựng thành công quy trình tổ chức hoạt động khám phá khoa học theo định hướng giáo dục STEM cho trẻ mẫu giáo 5-6 tuổi, gồm 4 giai đoạn và 3 pha học tập.
  • Khảo sát thực trạng tại 27 trường mầm non cho thấy nhiều hạn chế trong tổ chức hoạt động STEM, đặc biệt về phương pháp và môi trường học tập.
  • Thực nghiệm quy trình tại 2 trường mầm non đã chứng minh tính hiệu quả và độ tin cậy, với mức tăng năng lực khám phá khoa học của trẻ lên đến 22%.
  • Đề xuất các giải pháp đào tạo giáo viên, xây dựng tài liệu hướng dẫn, cải thiện môi trường học tập và hệ thống đánh giá năng lực nhằm nâng cao chất lượng giáo dục STEM.
  • Khuyến nghị các nhà quản lý, giáo viên và nhà nghiên cứu tiếp tục ứng dụng và phát triển quy trình này trong thực tiễn giáo dục mầm non.

Hành động tiếp theo: Các trường mầm non và cơ quan quản lý giáo dục cần triển khai đào tạo, đầu tư trang thiết bị và áp dụng quy trình tổ chức hoạt động STEM để nâng cao năng lực khám phá khoa học cho trẻ, góp phần thực hiện đổi mới căn bản giáo dục theo định hướng phát triển năng lực thế kỷ 21.