Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh cuộc Cách mạng công nghiệp 4.0 và quá trình hội nhập quốc tế diễn ra sâu rộng, ngành giáo dục Việt Nam đang thực hiện công cuộc đổi mới căn bản, toàn diện theo tinh thần Nghị quyết số 29-NQ/TW của Ban Chấp hành Trung ương Đảng khóa XI. Sự ra đời của Chương trình Giáo dục phổ thông tổng thể năm 2017 và Chương trình môn Công nghệ năm 2018 đã đánh dấu bước chuyển dịch quan trọng từ phương thức truyền thụ kiến thức một chiều sang mô hình phát triển phẩm chất và năng lực toàn diện cho học sinh. Trong chương trình mới, Công nghệ là môn học bắt buộc ở cấp trung học cơ sở và đóng vai trò nòng cốt trong việc thúc đẩy giáo dục STEM, kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết kỹ thuật và trải nghiệm thực hành.

Tuy nhiên, tại địa bàn quận Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh – khu vực đô thị hóa nhanh với dân số đạt 550.820 người và mật độ dân cư lên tới 11.366 người/km² – công tác giảng dạy môn Công nghệ đang đối mặt với nhiều bất cập lớn. Toàn quận hiện có 15 trường trung học cơ sở với 551 lớp học và 25.469 học sinh, nhưng chỉ có vỏn vẹn 46 giáo viên phụ trách bộ môn Công nghệ. Tình trạng thiếu hụt giáo viên chuyên trách dẫn đến việc nhiều trường học phải bố trí giáo viên kiêm nhiệm trái chuyên môn, làm suy giảm chất lượng bài giảng và hạn chế khả năng đổi mới phương pháp sư phạm.

Mục tiêu trọng tâm của nghiên cứu là hệ thống hóa cơ sở lý luận, khảo sát toàn diện thực trạng năng lực đội ngũ giáo viên môn Công nghệ cấp trung học cơ sở tại quận Thủ Đức, từ đó đề xuất 5 nhóm giải pháp mang tính khả thi nhằm nâng cao trình độ chuyên môn, năng lực STEM và kỹ năng sư phạm hiện đại. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn to lớn trong việc cung cấp cơ sở khoa học tin cậy giúp các nhà quản lý giáo dục nâng tỷ lệ chuẩn hóa đội ngũ giáo viên lên mức tối đa, đáp ứng trọn vẹn mục tiêu của chương trình giáo dục mới.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên sự tích hợp của hai nền tảng lý thuyết giáo dục hiện đại: mô hình kiến thức sư phạm công nghệ nội dung TPACK và quan điểm giáo dục định hướng phát triển năng lực theo tiêu chuẩn quốc tế của UNESCO. Mô hình TPACK do Mishra và Koehler phát triển nhấn mạnh sự giao thoa mật thiết giữa ba thành tố cốt lõi: tri thức nội dung chuyên môn kỹ thuật, tri thức sư phạm và tri thức công nghệ. Đồng thời, nghiên cứu vận dụng triết lý giáo dục phát triển toàn diện của Wilhelm von Humboldt kết hợp khung 4 trụ cột học tập của UNESCO bao gồm học để biết, học để làm, học để chung sống và học để tự khẳng định mình.

Các khái niệm chính được làm rõ trong đề tài bao gồm: năng lực nghề nghiệp giáo viên, năng lực công nghệ, giáo dục STEM và đổi mới phương pháp dạy học. Dựa trên Thông tư số 20/2018/TT-BGDĐT quy định về Chuẩn nghề nghiệp giáo viên cơ sở giáo dục phổ thông, mô hình cấu trúc năng lực của giáo viên môn Công nghệ được xác lập gồm 4 thành phần thiết yếu:

  1. Năng lực cốt lõi chung của thế kỷ 21 gồm tư duy phản biện, giải quyết vấn đề phức tạp, kỹ năng hợp tác và truyền thông;
  2. Năng lực chuyên môn kỹ thuật và giáo dục hướng nghiệp;
  3. Năng lực sử dụng và đổi mới phương pháp dạy học tích cực;
  4. Năng lực ứng dụng công nghệ thông tin và chuyển đổi số trong giáo dục.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu phối hợp chặt chẽ giữa nguồn dữ liệu thứ cấp và dữ liệu sơ cấp được thu thập trong khung thời gian từ năm 2018 đến tháng 10 năm 2019. Nguồn dữ liệu thứ cấp bao gồm các văn bản chỉ đạo của Bộ Giáo dục và Đào tạo cùng số liệu thống kê quy mô trường lớp từ Phòng Giáo dục và Đào tạo quận Thủ Đức. Dữ liệu sơ cấp được thu thập thông qua điều tra xã hội học bằng phiếu hỏi khảo sát đối với toàn bộ cỡ mẫu gồm 46 giáo viên môn Công nghệ đang trực tiếp giảng dạy tại 15 trường trung học cơ sở trên địa bàn, chia thành 19 giáo viên khối 8-9, 12 giáo viên khối 7 và 15 giáo viên khối 6.

Phương pháp chọn mẫu toàn bộ được áp dụng do quy mô tổng thể đội ngũ giáo viên môn Công nghệ trên địa bàn quận tương đối tập trung. Phiếu khảo sát sử dụng thang đo Likert 4 mức độ từ không biết, ít sử dụng, thành thạo đến rất thành thạo để đo lường định lượng các chỉ số năng lực. Dữ liệu sau khi thu thập được xử lý bằng các thuật toán thống kê mô tả nhằm tính toán tần số, tỷ lệ phần trăm và giá trị trung bình. Ngoài ra, phương pháp chuyên gia được triển khai lấy ý kiến từ các cán bộ quản lý, tổ trưởng chuyên môn và giảng viên sư phạm kỹ thuật tại 5 trường trung học cơ sở trọng điểm để kiểm nghiệm độ tin cậy, tính cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp đề xuất.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Kết quả điều tra thực trạng năng lực của 46 giáo viên môn Công nghệ tại quận Thủ Đức đã làm nổi bật những phát hiện định lượng quan trọng sau:

Thứ nhất, tồn tại sự chênh lệch sâu sắc giữa các thành tố trong năng lực công nghệ của giáo viên. Trong khi kỹ năng sử dụng công nghệ đạt 60% mức thành thạo và 20% rất thành thạo, kỹ năng giao tiếp công nghệ đạt 50% thành thạo, thì năng lực thiết kế công nghệ lại là điểm nghẽn nghiêm trọng nhất khi có tới 80% giáo viên ở mức không biết, 10% ít sử dụng và chỉ có 2% đạt mức rất thành thạo. Năng lực hiểu biết công nghệ cũng ghi nhận 40% giáo viên ở mức ít sử dụng và 36% thành thạo.

Thứ hai, năng lực sư phạm truyền thống của giáo viên ở mức rất cao nhưng năng lực cá nhân hóa dạy học còn nhiều hạn chế. Có tới 80% giáo viên đạt mức rất thành thạo trong việc xây dựng bài giảng và soạn giáo án, 58% rất thành thạo trong tổ chức dạy học trên lớp và 70% thành thạo trong kiểm tra đánh giá. Ngược lại, kỹ năng hỗ trợ học sinh cá biệt có tới 36% ít sử dụng và 10% không biết cách xử lý, phản ánh lối dạy học đồng loạt chưa chú trọng đến từng đối tượng học sinh.

Thứ ba, mức độ ứng dụng các phương pháp dạy học tích cực hiện đại còn thấp. Trong khi phương pháp dạy học thực hành truyền thống có 50% thành thạo và 40% rất thành thạo, thì các phương pháp dạy học dựa trên dự án có tới 60% giáo viên ít sử dụng và 10% không biết; phương pháp dạy học dựa trên nghiên cứu khoa học cũng có 60% giáo viên ít sử dụng và chỉ có 6% rất thành thạo.

Thứ tư, áp lực quá tải cục bộ khi 46 giáo viên phải gánh vác việc giảng dạy cho 551 lớp với 25.469 học sinh, dẫn đến tỷ lệ giáo viên kiêm nhiệm trái ngành còn cao và thiếu thời gian tự đào tạo nâng cao trình độ.

Thảo luận kết quả

Khi biểu diễn dữ liệu qua biểu đồ cột phân bố tần suất hoặc bảng ma trận đánh giá năng lực, sự bất cân xứng giữa kỹ năng sư phạm truyền thống và năng lực kỹ thuật công nghệ mới hiển thị rất rõ ràng. Nguyên nhân chủ yếu xuất phát từ việc phần lớn giáo viên hiện nay được đào tạo theo chương trình cũ thuần túy lý thuyết, cơ cấu giáo viên lớn tuổi chiếm tỷ lệ đáng kể nên khả năng tiếp cận công nghệ mới và tư duy thiết kế kỹ thuật còn chậm. Hơn nữa, việc thiếu thốn trang thiết bị phòng thí nghiệm chuyên dụng tại các trường trung học cơ sở đã cản trở việc triển khai các dự án STEM phức tạp.

So sánh với các nghiên cứu quốc tế như mô hình đào tạo thực hành lâm sàng TE21 của Singapore hay mô hình bồi dưỡng nghiên cứu hành động của Thượng Hải, có thể thấy giáo viên Việt Nam đang thiếu không gian thực hành kỹ thuật ứng dụng. Kết quả này củng cố luận điểm của mô hình TPACK: nếu không có sự bồi dưỡng đồng bộ giữa kiến thức công nghệ và phương pháp tích hợp liên môn, giáo viên sẽ gặp lúng túng lớn khi chuyển sang thực hiện Chương trình Giáo dục phổ thông 2018.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên cơ sở lý luận và kết quả phân tích thực trạng, nghiên cứu đề xuất hệ thống 5 giải pháp đồng bộ nhằm phát triển toàn diện năng lực đội ngũ giáo viên môn Công nghệ:

Thứ nhất, bồi dưỡng nâng cao năng lực chuyên môn và nghiệp vụ sư phạm công nghệ định kỳ theo từng học kỳ. Mục tiêu đặt ra là nâng tỷ lệ giáo viên thành thạo thiết kế kỹ thuật và đọc hiểu bản vẽ công nghệ từ mức dưới 10% hiện tại lên trên 75% trong vòng 12 đến 24 tháng. Phòng Giáo dục và Đào tạo phối hợp với các trường đại học sư phạm kỹ thuật tổ chức tập huấn chuyên sâu, tập trung vào bản chất công nghệ và các quy trình chế tạo hiện đại.

Thứ hai, triển khai các khóa huấn luyện thiết kế bài học STEM tích hợp liên môn. Chỉ số mục tiêu yêu cầu 100% giáo viên môn Công nghệ phải vận dụng thành thạo phương pháp dạy học theo dự án và học tập trải nghiệm trong vòng 6 đến 12 tháng. Ban giám hiệu các trường trung học cơ sở có trách nhiệm tạo điều kiện về thời gian và cơ sở vật chất cho tổ bộ môn thực hiện các chủ đề dạy học sáng tạo.

Thứ ba, chuẩn hóa năng lực khai thác và sử dụng trang thiết bị công nghệ hiện đại. Phấn đấu đến năm 2020, 100% các tiết học Công nghệ tại 15 trường trung học cơ sở đều bố trí tối thiểu 40% thời lượng cho học sinh thực hành trên thiết bị thật, loại bỏ tình trạng dạy chay, học chay.

Thứ tư, bồi dưỡng năng lực giáo dục hướng nghiệp và phân luồng học sinh. Giáo viên cần được cập nhật 100% dữ liệu thị trường lao động mới nhất và phương pháp trắc nghiệm định hướng nghề nghiệp kỹ thuật cho học sinh lớp 8 và lớp 9 trước giai đoạn chuyển cấp.

Thứ năm, bồi dưỡng bổ sung chứng chỉ sư phạm công nghệ chuẩn hóa cho khoảng 30% giáo viên đang dạy kiêm nhiệm chéo môn, đảm bảo chuẩn hóa chức danh nghề nghiệp theo đúng quy định của Bộ Giáo dục và Đào tạo.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả nghiên cứu của luận văn mang lại giá trị tham khảo thiết thực cho 4 nhóm đối tượng chính:

Nhóm thứ nhất là cán bộ quản lý giáo dục tại Sở Giáo dục và Đào tạo cùng Phòng Giáo dục và Đào tạo các quận, huyện. Luận văn cung cấp mô hình thực tiễn giúp các nhà quản lý xây dựng chiến lược quy hoạch nhân sự, tổ chức đào tạo lại cho đội ngũ 46 giáo viên môn Công nghệ và tối ưu hóa việc phân bổ ngân sách đầu tư cơ sở vật chất cho 15 trường trung học cơ sở.

Nhóm thứ hai là giáo viên trực tiếp giảng dạy bộ môn Công nghệ cấp trung học cơ sở. Tài liệu này là cẩm nang hữu ích giúp giáo viên tự soi chiếu năng lực bản thân theo 15 tiêu chí Chuẩn nghề nghiệp, nắm vững cách khắc phục điểm yếu trong khâu thiết kế công nghệ và kỹ năng hỗ trợ học sinh cá biệt.

Nhóm thứ ba là giảng viên, học viên cao học và sinh viên các ngành Sư phạm Kỹ thuật, Sư phạm Công nghệ và Quản lý giáo dục. Đề tài cung cấp khung lý thuyết TPACK chuẩn mực và hệ thống tiêu chí đánh giá năng lực công nghệ có thể kế thừa cho các công trình nghiên cứu học thuật tiếp theo.

Nhóm thứ tư là các chuyên gia phát triển chương trình giáo dục STEM và doanh nghiệp cung ứng thiết bị dạy học. Dữ liệu khảo sát thực tế giúp các đơn vị nắm bắt chính xác khoảng trống kỹ năng của giáo viên, từ đó thiết kế các học liệu số và bộ kit thực hành phù hợp với thực tiễn trường học.

Câu hỏi thường gặp

Nguyên nhân cốt lõi khiến giáo viên gặp khó khăn khi triển khai môn Công nghệ mới là gì? Nguyên nhân chủ yếu do sự thay đổi căn bản từ truyền thụ lý thuyết nông - công nghiệp sang phát triển năng lực công nghệ và tư duy thiết kế kỹ thuật. Khảo sát cho thấy 80% giáo viên chưa từng được trang bị kỹ năng thiết kế công nghệ, trong khi trang thiết bị thực hành tại các trường còn thiếu đồng bộ.

Mô hình cấu trúc năng lực giáo viên Công nghệ trong đề tài gồm những thành tố nào? Cấu trúc năng lực gồm 4 thành tố gắn kết chặt chẽ: năng lực cốt lõi chung của thế kỷ 21, năng lực chuyên môn kỹ thuật và hướng nghiệp, năng lực đổi mới phương pháp dạy học tích cực, và năng lực ứng dụng công nghệ thông tin cùng học liệu số trong giảng dạy.

Năng lực sư phạm hiện nay của giáo viên trung học cơ sở có điểm mạnh và điểm yếu gì? Điểm mạnh nổi bật là 80% giáo viên rất thành thạo soạn giáo án và 70% thành thạo kiểm tra đánh giá. Tuy nhiên, điểm yếu lớn là năng lực cá nhân hóa dạy học thấp, thể hiện qua việc có tới 36% giáo viên ít khi hỗ trợ học sinh cá biệt trên lớp.

Tại sao giáo dục STEM lại giữ vị trí trung tâm trong đổi mới môn Công nghệ? Giáo dục STEM giúp tích hợp khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học vào việc giải quyết các vấn đề thực tiễn. Nghiên cứu chỉ ra rằng việc áp dụng STEM sẽ nâng tỷ lệ giáo viên thành thạo dạy học theo dự án từ mức 26% hiện nay lên mức chuẩn trên 80%.

Tính khả thi và cấp thiết của 5 giải pháp đề xuất được kiểm chứng ra sao? Các giải pháp đã được kiểm nghiệm thông qua phương pháp chuyên gia với sự tham gia của các nhà quản lý và giáo viên cốt cán tại 5 trường trọng điểm. Kết quả đánh giá đều đạt mức độ rất cần thiết và tính khả thi trên 85%, sẵn sàng áp dụng vào thực tế.

Kết luận

  • Luận văn đã hệ thống hóa hoàn chỉnh cơ sở lý luận về phát triển năng lực giáo viên môn Công nghệ cấp trung học cơ sở dựa trên mô hình TPACK và Chuẩn nghề nghiệp giáo viên theo Thông tư 20/2018/TT-BGDĐT.
  • Khảo sát thực trạng trên 46 giáo viên tại 15 trường trung học cơ sở quận Thủ Đức đã chỉ rõ điểm nghẽn lớn nhất là năng lực thiết kế công nghệ với 80% giáo viên ở mức không biết và 60% ít sử dụng dạy học theo dự án.
  • Đề xuất hệ thống 5 nhóm giải pháp mang tính đột phá, tập trung vào bồi dưỡng kỹ thuật chuyên sâu, phát triển năng lực STEM, chuẩn hóa trang thiết bị thực hành và nâng cao nghiệp vụ giáo dục hướng nghiệp.
  • Lộ trình thực thi được xác lập cụ thể từ 6 đến 24 tháng, phân định rõ trách nhiệm của các cơ quan quản lý và các cơ sở giáo dục nhằm đạt mục tiêu trên 75% giáo viên thành thạo năng lực thiết kế kỹ thuật.
  • Kêu góp các cấp lãnh đạo ngành giáo dục và toàn thể giáo viên nhanh chóng bắt tay vào hành động, đổi mới tư duy dạy học để môn Công nghệ thực sự trở thành bệ phóng vững chắc cho nguồn nhân lực khoa học kỹ thuật tương lai.