Tổng quan nghiên cứu

Giáo dục STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics) đã trở thành xu hướng toàn cầu nhằm nâng cao năng lực và phẩm chất học sinh, đặc biệt trong bối cảnh cách mạng công nghiệp 4.0. Tại Việt Nam, việc tích hợp giáo dục STEM vào chương trình phổ thông được xem là giải pháp đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục theo Nghị quyết 29 (2013). Môn Tự nhiên và Xã hội lớp 2, theo chương trình giáo dục phổ thông 2018, là môn học tích hợp kiến thức về thế giới tự nhiên và xã hội, góp phần hình thành năng lực khoa học và kỹ năng vận dụng thực tiễn cho học sinh tiểu học.

Tuy nhiên, khảo sát tại ba trường tiểu học trên địa bàn quận Kiến An, Hải Phòng cho thấy việc tổ chức dạy học chủ đề STEM trong môn Tự nhiên và Xã hội lớp 2 chưa được triển khai thường xuyên và hiệu quả. Mục tiêu nghiên cứu nhằm xây dựng quy trình tổ chức các chủ đề STEM phù hợp với đặc điểm tâm sinh lý học sinh lớp 2, đồng thời đánh giá tính khả thi và hiệu quả của quy trình này trong thực tiễn giảng dạy tại trường Tiểu học Trần Thành Ngọ.

Nghiên cứu được thực hiện từ tháng 1 đến tháng 10 năm 2022, khảo sát 50 giáo viên và 320 học sinh lớp 2, tập trung vào việc nâng cao năng lực tự học, giải quyết vấn đề và sáng tạo của học sinh thông qua các chủ đề STEM. Kết quả nghiên cứu góp phần làm rõ vai trò của giáo dục STEM trong phát triển năng lực học sinh tiểu học, đồng thời đề xuất các giải pháp thiết thực nhằm nâng cao chất lượng dạy học môn Tự nhiên và Xã hội theo hướng tích hợp STEM.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình giáo dục STEM, trong đó:

  • Lý thuyết tích hợp liên ngành: Giáo dục STEM là phương pháp dạy học tích hợp ít nhất hai trong bốn lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học nhằm phát triển năng lực tổng hợp cho học sinh.
  • Mô hình dạy học dự án và khám phá: Học sinh được tham gia vào các hoạt động thiết kế, chế tạo, thử nghiệm sản phẩm, từ đó phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề và sáng tạo.
  • Khái niệm năng lực và phẩm chất học sinh: Tập trung phát triển năng lực tự chủ, tự học, giao tiếp, hợp tác, giải quyết vấn đề và sáng tạo theo yêu cầu của chương trình giáo dục phổ thông 2018.

Các khái niệm chính bao gồm: giáo dục STEM, chủ đề STEM, năng lực khoa học, năng lực vận dụng kiến thức, đặc điểm tâm sinh lý học sinh tiểu học, và phương pháp dạy học tích hợp.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Dữ liệu thu thập từ khảo sát 50 giáo viên và 320 học sinh lớp 2 tại ba trường tiểu học trên địa bàn quận Kiến An, Hải Phòng; thực nghiệm sư phạm tại trường Tiểu học Trần Thành Ngọ.
  • Phương pháp chọn mẫu: Mẫu chọn theo phương pháp ngẫu nhiên có chủ đích, đảm bảo đại diện cho giáo viên và học sinh lớp 2 trong khu vực nghiên cứu.
  • Phương pháp phân tích: Sử dụng thống kê mô tả để phân tích số liệu khảo sát, kết hợp phân tích định tính từ phỏng vấn và quan sát thực nghiệm.
  • Timeline nghiên cứu: Từ tháng 1/2022 đến tháng 10/2022, gồm khảo sát thực trạng (tháng 5/2022), xây dựng quy trình dạy học chủ đề STEM (tháng 6-7/2022), thực nghiệm sư phạm (tháng 8-9/2022), tổng hợp và báo cáo kết quả (tháng 10/2022).

Phương pháp nghiên cứu kết hợp lý luận và thực tiễn nhằm đảm bảo tính khoa học và khả thi của quy trình dạy học chủ đề STEM trong môn Tự nhiên và Xã hội lớp 2.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Nhận thức của giáo viên về giáo dục STEM: 64% giáo viên cho rằng việc thiết kế chủ đề STEM trong môn Tự nhiên và Xã hội lớp 2 là rất cần thiết, 28% cho là cần thiết, chỉ 8% không cần thiết. Điều này cho thấy sự đồng thuận cao về vai trò của giáo dục STEM trong đổi mới phương pháp dạy học.

  2. Vai trò của dạy học chủ đề STEM: 96% giáo viên đồng ý rằng học sinh có thể tự tìm tòi, khám phá kiến thức mới và phát huy sức sáng tạo; 90% cho rằng học sinh ghi nhớ sâu và tăng khả năng áp dụng kiến thức vào thực tiễn; 78% nhận thấy học sinh hình thành kỹ năng giải quyết vấn đề và nâng cao chất lượng cuộc sống.

  3. Thuận lợi và khó khăn khi tổ chức dạy học chủ đề STEM: 90% giáo viên đánh giá GD STEM đang được quan tâm và triển khai ở bậc tiểu học; 100% cho rằng học sinh học tập tích cực và chủ động; 96% gặp khó khăn trong việc sắp xếp thời gian và tích hợp kiến thức liên ngành; 70% gặp khó khăn về kinh phí tổ chức.

  4. Mức độ yêu thích các chủ đề môn Tự nhiên và Xã hội của học sinh: Chủ đề "Con người và sức khỏe" được 98% học sinh yêu thích nhất, tiếp theo là "Thực vật và động vật" (97%) và "Trường học" (96,7%). Các hoạt động thực hành, thí nghiệm được 98% học sinh đánh giá là hấp dẫn nhất.

Thảo luận kết quả

Kết quả khảo sát và thực nghiệm cho thấy giáo viên đã nhận thức đúng đắn về tầm quan trọng của giáo dục STEM trong phát triển năng lực học sinh tiểu học. Việc tổ chức dạy học theo chủ đề STEM giúp học sinh chủ động khám phá, vận dụng kiến thức liên ngành, từ đó nâng cao hiệu quả học tập môn Tự nhiên và Xã hội.

Khó khăn về thời gian và kinh phí là những thách thức phổ biến, tương tự như các nghiên cứu trong nước và quốc tế. Tuy nhiên, với sự hỗ trợ từ nhà trường và các cấp quản lý, cùng việc xây dựng quy trình dạy học hợp lý, các khó khăn này có thể được khắc phục.

Việc học sinh yêu thích các chủ đề gần gũi với cuộc sống và các hoạt động thực hành cho thấy tính khả thi và hiệu quả của việc áp dụng mô hình STEM trong môn học này. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ cột thể hiện tỷ lệ yêu thích từng chủ đề và các hoạt động học tập, giúp minh họa rõ nét sự quan tâm của học sinh.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường đào tạo và bồi dưỡng giáo viên: Tổ chức các khóa tập huấn chuyên sâu về thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề STEM, nâng cao năng lực tích hợp liên ngành và kỹ năng thực nghiệm sư phạm. Thời gian thực hiện: 6 tháng; Chủ thể: Sở GD&ĐT, trường đại học sư phạm.

  2. Xây dựng và cung cấp tài liệu hướng dẫn dạy học chủ đề STEM: Soạn thảo bộ giáo án mẫu, tài liệu tham khảo và các kịch bản bài học STEM phù hợp với đặc điểm học sinh lớp 2. Thời gian: 3 tháng; Chủ thể: Nhà xuất bản giáo dục, các chuyên gia giáo dục.

  3. Tăng cường đầu tư cơ sở vật chất và kinh phí cho hoạt động STEM: Trang bị phòng học, thiết bị thí nghiệm, vật liệu tái chế phục vụ các hoạt động thực hành, thí nghiệm. Thời gian: 1 năm; Chủ thể: Ban giám hiệu nhà trường, UBND địa phương.

  4. Tổ chức các hoạt động trải nghiệm và câu lạc bộ STEM: Khuyến khích học sinh tham gia các câu lạc bộ STEM, các cuộc thi sáng tạo khoa học kỹ thuật để phát triển kỹ năng thực hành và sáng tạo. Thời gian: liên tục trong năm học; Chủ thể: Giáo viên, phụ huynh, các tổ chức giáo dục.

  5. Xây dựng hệ thống đánh giá quá trình học tập theo chủ đề STEM: Áp dụng các tiêu chí đánh giá năng lực, thái độ và sản phẩm học tập nhằm phản ánh chính xác sự phát triển của học sinh. Thời gian: 6 tháng; Chủ thể: Giáo viên, chuyên gia đánh giá giáo dục.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên tiểu học: Nâng cao hiểu biết và kỹ năng tổ chức dạy học chủ đề STEM, áp dụng vào giảng dạy môn Tự nhiên và Xã hội lớp 2 để phát triển năng lực học sinh.

  2. Nhà quản lý giáo dục: Tham khảo để xây dựng chính sách, kế hoạch đào tạo và hỗ trợ triển khai giáo dục STEM tại các trường tiểu học.

  3. Chuyên gia và nghiên cứu sinh giáo dục: Là tài liệu tham khảo về cơ sở lý luận, thực tiễn và phương pháp nghiên cứu trong lĩnh vực giáo dục STEM tích hợp.

  4. Phụ huynh học sinh: Hiểu rõ về phương pháp giáo dục STEM, hỗ trợ con em trong quá trình học tập và phát triển kỹ năng thực hành.

Câu hỏi thường gặp

  1. Giáo dục STEM là gì và tại sao cần áp dụng trong tiểu học?
    Giáo dục STEM là phương pháp tích hợp khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học nhằm phát triển năng lực toàn diện cho học sinh. Ở tiểu học, STEM giúp học sinh phát triển tư duy sáng tạo, kỹ năng giải quyết vấn đề và vận dụng kiến thức vào thực tiễn.

  2. Làm thế nào để xây dựng chủ đề STEM phù hợp với học sinh lớp 2?
    Chủ đề cần đảm bảo tính hệ thống, phù hợp với đặc điểm tâm sinh lý, vừa sức với học sinh, gắn liền với thực tiễn và tạo điều kiện để học sinh làm sản phẩm cụ thể sau học tập.

  3. Khó khăn phổ biến khi tổ chức dạy học chủ đề STEM là gì?
    Khó khăn gồm sắp xếp thời gian trong chương trình học, kinh phí đầu tư thiết bị, tài liệu hướng dẫn còn hạn chế và trình độ nhận thức chưa đồng đều của học sinh.

  4. Làm sao để đánh giá hiệu quả học tập theo chủ đề STEM?
    Đánh giá cần chú trọng quá trình học tập, thái độ, kỹ năng thực hiện và sản phẩm học sinh tạo ra, không chỉ dựa vào kết quả cuối cùng.

  5. Các hoạt động STEM nào được học sinh lớp 2 yêu thích nhất?
    Học sinh thích các hoạt động thực hành, thí nghiệm, khảo sát, điều tra và giải quyết vấn đề thực tiễn, giúp các em trải nghiệm và vận dụng kiến thức một cách sinh động.

Kết luận

  • Giáo dục STEM trong môn Tự nhiên và Xã hội lớp 2 giúp phát triển năng lực tự học, sáng tạo và giải quyết vấn đề cho học sinh tiểu học.
  • Đa số giáo viên và học sinh tại Hải Phòng nhận thức tích cực và yêu thích việc tổ chức dạy học theo chủ đề STEM.
  • Khó khăn chính gồm sắp xếp thời gian, kinh phí và tài liệu hướng dẫn còn hạn chế, cần có giải pháp đồng bộ để khắc phục.
  • Quy trình dạy học chủ đề STEM được xây dựng dựa trên cơ sở lý luận vững chắc và thực tiễn khảo sát, đã được thực nghiệm thành công tại trường Tiểu học Trần Thành Ngọ.
  • Đề nghị các cơ quan quản lý, nhà trường và giáo viên phối hợp triển khai các giải pháp nhằm nâng cao chất lượng giáo dục STEM, góp phần đổi mới phương pháp dạy học và phát triển toàn diện học sinh.

Hãy bắt đầu áp dụng quy trình dạy học chủ đề STEM để nâng cao hiệu quả giảng dạy và phát triển năng lực học sinh ngay hôm nay!