Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh cuộc Cách mạng Công nghiệp 4.0 đang diễn ra mạnh mẽ, khoảng 50% việc làm hiện nay dự kiến sẽ biến mất trong vòng 20 năm tới do tự động hóa và robot thay thế, đòi hỏi sự đổi mới căn bản trong giáo dục để phát triển năng lực và phẩm chất người học. Giáo dục STEM (Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học) được xem là giải pháp trọng tâm nhằm trang bị cho học sinh kỹ năng tư duy sáng tạo, giải quyết vấn đề và tự học. Tại Việt Nam, đặc biệt ở các trường Trung học phổ thông (THPT) thành phố Tuyên Quang, việc triển khai dạy học môn Hóa học theo định hướng giáo dục STEM đã được quan tâm nhưng còn nhiều khó khăn, như chưa có chương trình hóa giáo dục STEM, trình độ giáo viên chưa đáp ứng, thiếu sự phối hợp liên ngành và hạn chế về cơ sở vật chất.

Mục tiêu nghiên cứu nhằm đánh giá thực trạng quản lý hoạt động dạy học môn Hóa học theo định hướng giáo dục STEM tại các trường THPT thành phố Tuyên Quang trong giai đoạn 2019-2022, từ đó đề xuất các biện pháp quản lý phù hợp để nâng cao chất lượng dạy học. Nghiên cứu khảo sát 20 cán bộ quản lý, giáo viên và 150 học sinh tại ba trường THPT lớn của thành phố, sử dụng các phương pháp điều tra, phỏng vấn và phân tích số liệu thống kê. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc hỗ trợ các nhà quản lý giáo dục và nhà trường nâng cao hiệu quả quản lý, đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục trong thời kỳ hội nhập quốc tế.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình giáo dục STEM, quản lý giáo dục và phát triển năng lực người học. Hai khung lý thuyết chính được áp dụng gồm:

  1. Lý thuyết phát triển năng lực: Nhấn mạnh việc phát triển toàn diện năng lực học sinh thông qua các hoạt động học tập tích cực, thực hành và giải quyết vấn đề. Khung năng lực giáo dục phổ thông theo 7 lĩnh vực của Đặng Thành Hưng được sử dụng để xác định các năng lực cần phát triển, bao gồm năng lực khoa học, công nghệ, tư duy phản biện và kỹ năng làm việc nhóm.

  2. Mô hình quản lý hoạt động dạy học theo định hướng STEM: Quản lý được hiểu là quá trình tác động có mục đích của cán bộ quản lý đến hoạt động dạy học nhằm đạt mục tiêu giáo dục. Mô hình quản lý bao gồm các chức năng lập kế hoạch, tổ chức, chỉ đạo và kiểm tra đánh giá hoạt động dạy học môn Hóa học theo định hướng STEM, đảm bảo các điều kiện về nội dung, phương pháp, thiết bị và môi trường học tập.

Các khái niệm chính bao gồm: giáo dục STEM, quản lý hoạt động dạy học, năng lực hóa học, phương pháp dạy học tích cực, kiểm tra đánh giá theo định hướng năng lực.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp kết hợp giữa nghiên cứu lý luận và thực tiễn:

  • Nguồn dữ liệu: Thu thập từ 3 trường THPT tại thành phố Tuyên Quang gồm Nguyễn Văn Huyên, Tân Trào và Y La. Đối tượng khảo sát gồm 20 cán bộ quản lý, giáo viên dạy môn Hóa học và 150 học sinh lớp 11, 12.

  • Phương pháp thu thập dữ liệu: Sử dụng phiếu điều tra khảo sát, phỏng vấn sâu, quan sát trực tiếp và lấy ý kiến chuyên gia. Phiếu khảo sát được thiết kế theo thang điểm 4 mức độ để đánh giá thực trạng nhận thức, nội dung, phương pháp dạy học và các yếu tố ảnh hưởng.

  • Phương pháp phân tích: Sử dụng thống kê mô tả (tỷ lệ %, điểm trung bình) để đánh giá mức độ thực hiện các nội dung, phân tích so sánh giữa các nhóm đối tượng. Phần mềm xử lý số liệu được áp dụng để đảm bảo độ tin cậy và chính xác.

  • Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu thực hiện trong giai đoạn từ năm học 2019-2020 đến năm học 2021-2022, tập trung khảo sát thực trạng và đề xuất giải pháp quản lý.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Nhận thức của cán bộ quản lý và giáo viên về giáo dục STEM còn hạn chế: Khoảng 35% cán bộ quản lý và giáo viên chưa hiểu đầy đủ về dạy học theo định hướng STEM, 25% chưa áp dụng thực tế trong giảng dạy. Mức độ nhận thức trung bình được đánh giá ở mức 2,5 trên thang 4 điểm.

  2. Mục tiêu dạy học môn Hóa học theo định hướng STEM chưa được thực hiện hiệu quả: Có đến 78,79% giáo viên cho biết chưa thực hiện đầy đủ mục tiêu đổi mới phương pháp dạy học nhằm phát triển năng lực người học. Hơn 50% học sinh học tập chủ yếu để thi cử, chưa chú trọng phát triển kỹ năng thực hành và tư duy sáng tạo.

  3. Nội dung dạy học chủ yếu tập trung vào kiến thức cơ bản và thực hành thí nghiệm: 85% cán bộ quản lý và giáo viên đánh giá việc cung cấp kiến thức môn Hóa học đạt mức tốt, 65% đánh giá thực hành thí nghiệm được thực hiện tốt. Tuy nhiên, các nội dung về bồi dưỡng phẩm chất chính trị và kỹ năng làm việc nhóm được đánh giá thấp hơn, chỉ đạt điểm trung bình khoảng 3,0.

  4. Phương pháp và hình thức dạy học còn hạn chế, động lực học tập của học sinh chưa cao: Chỉ 37,3% học sinh yêu thích môn Hóa học, 42,6% học sinh có động lực học tập trung bình. Phương pháp dạy học chủ yếu là truyền thống, ít sử dụng các hình thức học tập trải nghiệm, dự án hay nghiên cứu trường hợp theo định hướng STEM.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của những hạn chế trên xuất phát từ việc giáo viên và cán bộ quản lý chưa được bồi dưỡng đầy đủ về phương pháp dạy học STEM, thiếu sự phối hợp liên ngành và điều kiện cơ sở vật chất chưa đáp ứng yêu cầu. So với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, kết quả này tương đồng với thực trạng chung của nhiều địa phương khi mới triển khai giáo dục STEM.

Việc tập trung vào kiến thức cơ bản và thí nghiệm truyền thống là cần thiết nhưng chưa đủ để phát triển toàn diện năng lực học sinh theo định hướng STEM. Các biểu đồ so sánh mức độ thực hiện các nội dung dạy học và phương pháp có thể minh họa rõ sự chênh lệch giữa các yếu tố, từ đó làm cơ sở cho việc điều chỉnh chiến lược quản lý.

Ý nghĩa của kết quả nghiên cứu là giúp các nhà quản lý giáo dục nhận diện rõ những điểm mạnh, điểm yếu trong quản lý dạy học môn Hóa học theo STEM, từ đó xây dựng các biện pháp phù hợp nhằm nâng cao chất lượng giáo dục và phát triển năng lực học sinh.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Nâng cao nhận thức và năng lực cho cán bộ quản lý và giáo viên: Tổ chức các khóa bồi dưỡng chuyên sâu về giáo dục STEM, phương pháp dạy học tích cực và kiểm tra đánh giá năng lực. Mục tiêu đạt 90% cán bộ quản lý và giáo viên được đào tạo trong vòng 1 năm, do Sở Giáo dục và Đào tạo phối hợp với các trường đại học thực hiện.

  2. Đổi mới phương pháp và hình thức dạy học môn Hóa học theo định hướng STEM: Khuyến khích áp dụng các hình thức học tập dự án, nghiên cứu trường hợp, học qua trải nghiệm và làm việc nhóm. Mục tiêu tăng tỷ lệ sử dụng phương pháp tích cực lên 60% trong 2 năm tới, do các tổ chuyên môn và giáo viên chủ động triển khai.

  3. Tăng cường kiểm tra, đánh giá theo định hướng năng lực: Xây dựng hệ thống đánh giá đa dạng, bao gồm đánh giá quá trình, sản phẩm và năng lực thực tế của học sinh. Thời gian thực hiện trong 1 năm, do nhà trường phối hợp với tổ chuyên môn và phụ huynh học sinh.

  4. Cải thiện điều kiện cơ sở vật chất và thiết bị dạy học: Đầu tư trang thiết bị phòng thí nghiệm, công nghệ thông tin và tài liệu tham khảo phục vụ dạy học STEM. Mục tiêu hoàn thiện cơ sở vật chất tại 3 trường khảo sát trong vòng 2 năm, do Ban giám hiệu và các cấp quản lý giáo dục chịu trách nhiệm.

  5. Xây dựng môi trường học tập tích cực, khuyến khích tự học và sáng tạo: Tổ chức các câu lạc bộ STEM, hoạt động ngoại khóa và các cuộc thi khoa học kỹ thuật để phát huy năng lực học sinh. Mục tiêu tăng số lượng hoạt động STEM lên ít nhất 4 sự kiện/năm, do nhà trường và các tổ chức xã hội phối hợp thực hiện.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Cán bộ quản lý giáo dục các cấp: Nhận diện thực trạng và các yếu tố ảnh hưởng đến quản lý dạy học STEM, từ đó xây dựng chính sách và kế hoạch phát triển giáo dục phù hợp.

  2. Giáo viên bộ môn Hóa học và các môn khoa học tự nhiên: Áp dụng các biện pháp đổi mới phương pháp dạy học, kiểm tra đánh giá và tổ chức hoạt động học tập theo định hướng STEM để nâng cao hiệu quả giảng dạy.

  3. Nhà trường và tổ chuyên môn: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng kế hoạch đào tạo, bồi dưỡng giáo viên và cải thiện môi trường học tập, đồng thời tổ chức các hoạt động STEM phù hợp với điều kiện thực tế.

  4. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành Quản lý giáo dục, Giáo dục học: Tham khảo cơ sở lý luận, phương pháp nghiên cứu và kết quả thực tiễn để phát triển các đề tài nghiên cứu tiếp theo về giáo dục STEM và quản lý giáo dục.

Câu hỏi thường gặp

  1. Giáo dục STEM là gì và tại sao lại quan trọng trong dạy học môn Hóa học?
    Giáo dục STEM là phương pháp tích hợp Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và tư duy sáng tạo cho học sinh. Trong môn Hóa học, STEM giúp học sinh hiểu sâu kiến thức, vận dụng thực tiễn và phát triển kỹ năng làm việc nhóm.

  2. Những khó khăn chính khi triển khai dạy học Hóa học theo định hướng STEM là gì?
    Khó khăn gồm nhận thức chưa đầy đủ của giáo viên và cán bộ quản lý, thiếu kỹ năng chuyên môn về STEM, hạn chế về cơ sở vật chất và thiết bị, cũng như phương pháp kiểm tra đánh giá chưa phù hợp.

  3. Làm thế nào để nâng cao hiệu quả quản lý hoạt động dạy học STEM tại các trường THPT?
    Cần tổ chức bồi dưỡng chuyên môn cho cán bộ quản lý và giáo viên, đổi mới phương pháp dạy học, tăng cường kiểm tra đánh giá năng lực, cải thiện cơ sở vật chất và xây dựng môi trường học tập tích cực.

  4. Phương pháp dạy học nào phù hợp nhất với giáo dục STEM trong môn Hóa học?
    Các phương pháp tích cực như học theo dự án, nghiên cứu trường hợp, học qua trải nghiệm, thí nghiệm thực hành và làm việc nhóm được đánh giá cao trong việc phát triển năng lực học sinh.

  5. Làm sao để đánh giá kết quả học tập theo định hướng STEM hiệu quả?
    Đánh giá cần đa dạng, bao gồm đánh giá quá trình, sản phẩm học tập và năng lực thực tế, kết hợp đánh giá cá nhân và nhóm, đảm bảo tính khách quan và phản ánh đúng năng lực của học sinh.

Kết luận

  • Quản lý hoạt động dạy học môn Hóa học theo định hướng giáo dục STEM tại các trường THPT thành phố Tuyên Quang còn nhiều hạn chế về nhận thức, phương pháp và điều kiện thực hiện.
  • Mục tiêu dạy học STEM chưa được thực hiện đầy đủ, nội dung dạy học chủ yếu tập trung vào kiến thức cơ bản và thí nghiệm truyền thống.
  • Phương pháp dạy học và kiểm tra đánh giá chưa đổi mới, động lực học tập của học sinh chưa cao.
  • Đề xuất các biện pháp nâng cao nhận thức, đổi mới phương pháp, tăng cường kiểm tra đánh giá và cải thiện cơ sở vật chất nhằm nâng cao hiệu quả quản lý và chất lượng dạy học.
  • Nghiên cứu mở ra hướng đi cho các nhà quản lý, giáo viên và nhà trường trong việc phát triển giáo dục STEM phù hợp với điều kiện thực tế, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục phổ thông trong thời kỳ hội nhập.

Hành động tiếp theo: Các cơ quan quản lý giáo dục và nhà trường cần triển khai ngay các biện pháp đề xuất, đồng thời tiếp tục nghiên cứu mở rộng phạm vi và đối tượng để hoàn thiện mô hình quản lý dạy học STEM hiệu quả hơn.