Tổng quan nghiên cứu

Giáo dục tích hợp Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Nghệ thuật và Toán học (STEAM) đang là định hướng trọng tâm trong tiến trình đổi mới giáo dục phổ thông toàn diện. Theo Quyết định số 131/QĐ-CP ngày 25/01/2022 của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Đề án tăng cường ứng dụng công nghệ thông tin và chuyển đổi số trong giáo dục và đào tạo giai đoạn 2022 - 2025, định hướng đến năm 2030, việc triển khai mô hình giáo dục STEAM được xác định là nhiệm vụ cấp thiết nhằm nâng cao chất lượng nguồn nhân lực số. Tiếp nối tinh thần này, Công văn số 3089/BGDĐT-GDTrH ngày 14/8/2020 của Bộ Giáo dục và Đào tạo đã chính thức chỉ đạo đưa giáo dục STEAM vào kế hoạch giáo dục tại các cơ sở trung học cơ sở và trung học phổ thông trên toàn quốc.

Mặc dù giữ vai trò chiến lược, công tác quản lý hoạt động giáo dục STEAM tại cấp cơ sở vẫn gặp nhiều lúng túng về cơ chế vận hành, năng lực thiết kế chủ đề liên môn và điều kiện bảo đảm chất lượng. Đề tài tập trung nghiên cứu thực trạng và đề xuất giải pháp quản lý hoạt động giáo dục STEAM tại 10 trường trung học cơ sở thuộc huyện Mỹ Lộc, tỉnh Nam Định. Phạm vi khảo sát bao quát quy mô 127 lớp học với 4.815 học sinh và 257 cán bộ quản lý, giáo viên, nhân viên trong năm học 2022 - 2023, thời gian thực hiện nghiên cứu từ tháng 3/2023 đến tháng 12/2023.

Nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn to lớn khi giúp chuẩn hóa hệ thống quản lý chuyên môn, cung cấp luận cứ khoa học để lãnh đạo nhà trường tối ưu hóa nguồn lực. Kết quả khảo sát cho thấy tỷ lệ học sinh xếp loại học lực giỏi đạt 23% và khá đạt 42%, tạo nền tảng thuận lợi để chuyển đổi từ mô hình truyền thụ kiến thức sang phát triển năng lực sáng tạo thông qua các bài học và dự án STEAM liên môn.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng hệ thống lý thuyết giáo dục hiện đại kết hợp với khoa học quản lý tổ chức:

  • Thuyết kiến tạo (Constructivism): Được khởi xướng bởi Jean Piaget, khẳng định người học chủ động xây dựng tri thức mới dựa trên trải nghiệm thực tế và kiến thức đã tích lũy trước đó.
  • Mô hình dạy học 5E: Gồm 5 pha liên hoàn: Gắn kết (Engage), Khám phá (Explore), Giải thích (Explain), Củng cố và áp dụng cụ thể (Elaborate), Đánh giá (Evaluate), tạo cấu trúc sư phạm chặt chẽ cho các bài học tích hợp.
  • Quy trình thiết kế kỹ thuật 7 bước: Bao gồm xác định vấn đề, nghiên cứu tổng quan, xác định yêu cầu, đề xuất giải pháp, xây dựng nguyên mẫu, kiểm chứng giải pháp và công bố kết quả, giúp học sinh rèn luyện tư duy kỹ thuật thực nghiệm.
  • Học thuyết quản lý tổ chức: Dựa trên các chức năng quản trị cốt lõi của Harold Koontz và Hà Thế Ngữ, phân định rõ chu trình 4 giai đoạn: Lập kế hoạch, Tổ chức thực hiện, Chỉ đạo và Kiểm tra, đánh giá.

Khung lý thuyết tích hợp 4 khái niệm nền tảng: Quản lý giáo dục, Quản lý nhà trường, Giáo dục STEAM và Quản lý hoạt động giáo dục STEAM cấp trung học cơ sở.

Phương pháp nghiên cứu

  • Cỡ mẫu và chọn mẫu: Khảo sát được tiến hành trên 162 khách thể, bao gồm 19 cán bộ quản lý và 143 giáo viên tại 5 trường trung học cơ sở đại diện của huyện Mỹ Lộc: Trường THCS Mỹ Tân, THCS Mỹ Hưng, THCS Mỹ Tiến, THCS Mỹ Trung và THCS Mỹ Thịnh. Phương pháp chọn mẫu phân tầng kết hợp chọn mẫu thuận tiện được áp dụng nhằm đảm bảo tính đại diện cho cả khu vực trung tâm lẫn địa bàn thuần nông.
  • Lý do lựa chọn phương pháp phân tích: Luận văn kết hợp phương pháp điều tra bảng hỏi, phỏng vấn sâu chuyên gia và quan sát sư phạm giờ dạy. Dữ liệu định lượng được lượng hóa qua thang đo Likert 4 mức độ từ 1,00 đến 4,00 điểm (Mức 1: Dưới 1,74 điểm - Chưa đạt; Mức 2: 1,75 - 2,49 điểm - Trung bình; Mức 3: 2,50 - 3,24 điểm - Khá/Cần thiết; Mức 4: 3,25 - 4,00 điểm - Tốt/Rất cần thiết). Việc xử lý số liệu bằng công thức thống kê toán học giúp kiểm định độ tin cậy, phân hóa chính xác thực trạng và nâng cao giá trị khoa học của đề tài. Timeline thu thập và phân tích dữ liệu hoàn thành trong giai đoạn từ tháng 3/2023 đến tháng 12/2023.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Khảo sát thực tế tại các trường trung học cơ sở huyện Mỹ Lộc ghi nhận các phát hiện then chốt sau:

  • Nhận thức về vai trò giáo dục STEAM đạt mức tích cực: Điểm trung bình chung nhận thức của cán bộ quản lý và giáo viên đạt 3,13/4,00 điểm. Tiêu chí "Hình thành, phát triển kiến thức, kỹ năng và phẩm chất cho học sinh" dẫn đầu với 3,25 điểm (41,9% đánh giá rất quan trọng và 42,6% đánh giá quan trọng). Tiêu chí "Phát huy tính tự lực, chủ động và sáng tạo" xếp thứ hai với 3,20 điểm (38,3% rất quan trọng).
  • Mức độ thực hiện các mục tiêu STEAM đạt mức khá: Điểm trung bình chung đạt 3,06/4,00 điểm. Trong đó, mục tiêu "Củng cố thói quen tích cực trong sinh hoạt và học tập" đạt cao nhất với 3,19 điểm (36,4% đạt loại tốt và 46,9% đạt loại khá). Tuy nhiên, mục tiêu "Biết cách tổ chức công việc và giải quyết vấn đề thực tiễn" chỉ đạt 2,88 điểm, có tới 32,1% đánh giá ở mức trung bình và 1,85% chưa đạt.
  • Quy mô học sinh và chất lượng giáo dục đại trà ổn định: Thống kê toàn huyện năm học 2022 - 2023 có 4.815 học sinh với 89% xếp loại hạnh kiểm tốt (4.309 học sinh) và 23% học lực giỏi (1.129 học sinh), học lực khá chiếm 42% (2.026 học sinh), chỉ có 2% học sinh xếp loại yếu.
  • Hạn chế về nguồn lực cơ sở vật chất: Mức độ đáp ứng của trang thiết bị giáo dục, máy móc chuyên dụng và phòng thực hành bộ môn phục vụ dạy học STEAM mới đạt mức trung bình với điểm số dao động khoảng 2,40 đến 2,48 điểm.

Thảo luận kết quả

Thực trạng nhận thức đạt điểm cao (3,13 điểm) nhưng kỹ năng giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh chỉ đạt mức trung bình (2,88 điểm) phản ánh khoảng cách rõ rệt giữa nhận thức lý luận và năng lực tổ chức triển khai. Nguyên nhân chính bắt nguồn từ việc giáo viên còn quen với phương pháp dạy học đơn môn, thiếu kỹ năng xây dựng dự án tích hợp liên môn khoa học tự nhiên - công nghệ - toán học. Bên cạnh đó, ngân sách dành cho hoạt động trải nghiệm kỹ thuật còn hạn hẹp, chưa có phòng lab chuyên biệt cho STEAM.

Kết quả này tương đồng với các nghiên cứu của Nguyễn Thanh Nga (2017) và Lê Xuân Quang (2017), chỉ ra rằng việc triển khai STEAM tại các huyện ngoại thành thường bị nghẽn ở khâu chỉ đạo chuyên môn và bảo đảm điều kiện kỹ thuật. Dữ liệu nghiên cứu có thể được trực quan hóa hiệu quả thông qua biểu đồ cột so sánh điểm trung bình giữa 4 chức năng quản lý, biểu đồ tròn thể hiện cơ cấu học lực học sinh, và bảng ma trận tương quan giữa mức độ đầu tư cơ sở vật chất với chất lượng sản phẩm học tập STEAM.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả nghiên cứu thực nghiệm, luận văn đề xuất 4 nhóm giải pháp quản lý trọng tâm:

  1. Nâng cao nhận thức và bồi dưỡng năng lực đội ngũ: Tổ chức tập huấn chuyên sâu 100% cho 257 cán bộ quản lý và giáo viên toàn huyện về phương pháp thiết kế bài học STEAM, sinh hoạt chuyên môn theo nghiên cứu bài học liên môn; chỉ tiêu 100% giáo viên giảng dạy môn khoa học tự nhiên, toán, công nghệ và tin học hoàn thành bồi dưỡng trong năm học 2024 - 2025 dưới sự chủ trì của Phòng Giáo dục và Đào tạo phối hợp với các trường đại học sư phạm.
  2. Kế hoạch hóa hoạt động giáo dục STEAM cấp trường: Chỉ đạo 10/10 trường trung học cơ sở xây dựng kế hoạch giáo dục STEAM cụ thể ngay từ đầu năm học, tích hợp tối thiểu từ 2 đến 4 chủ đề STEAM liên môn/học kỳ vào chương trình môn học chính khóa giai đoạn 2024 - 2026 do Hiệu trưởng và Tổ trưởng chuyên môn thực hiện.
  3. Đổi mới phương thức tổ chức và phát triển không gian trải nghiệm: Triển khai đồng bộ phương pháp dạy học theo dự án và mô hình 5E, duy trì câu lạc bộ STEAM định kỳ tại 100% các trường học, mục tiêu thu hút tối thiểu 35% học sinh tham gia sinh hoạt thường xuyên từ năm 2024 do Đoàn Thanh niên, Tổng phụ trách Đội và giáo viên bộ môn phụ trách.
  4. Tăng cường quản lý cơ sở vật chất và huy động nguồn lực xã hội hóa: Tối ưu hóa việc sử dụng 100% phòng học bộ môn hiện có, dành từ 10% đến 15% kinh phí chi thường xuyên hàng năm để bổ sung thiết bị thực hành và dụng cụ chế tạo mô hình kỹ thuật; chủ động phối hợp với Ban đại diện cha mẹ học sinh và các doanh nghiệp địa phương huy động nguồn lực hỗ trợ từ năm học 2024 - 2025.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và khung giải pháp của luận văn mang lại giá trị ứng dụng thiết thực cho 4 nhóm đối tượng:

  • Cán bộ quản lý Phòng Giáo dục và Đào tạo, Ban Giám hiệu các trường THCS: Vận dụng trực tiếp bộ tiêu chí khảo sát và quy trình quản lý 4 chức năng để xây dựng kế hoạch chỉ đạo năm học, quản lý kế hoạch bài dạy và đánh giá chất lượng dạy học STEAM sát thực tế.
  • Giáo viên giảng dạy các môn Khoa học tự nhiên, Toán học, Công nghệ, Tin học, Nghệ thuật: Khai thác quy trình thiết kế kỹ thuật 7 bước và mô hình 5E để soạn giáo án liên môn, thiết kế bài tập thực hành và hướng dẫn học sinh nghiên cứu khoa học kỹ thuật tham gia các kỳ thi cấp tỉnh, huyện.
  • Học viên cao học, nghiên cứu sinh ngành Quản lý giáo dục: Tham khảo phương pháp luận khoa học, công cụ phiếu hỏi Likert 4 mức độ đã được kiểm định độ tin cậy và nguồn dữ liệu thực chứng phong phú tại địa bàn cấp huyện để phát triển các đề tài liên quan.
  • Các tổ chức, doanh nghiệp phát triển giải pháp và thiết bị giáo dục STEAM: Nắm bắt chính xác thực trạng thiếu hụt trang thiết bị và nhu cầu thực tiễn tại các trường trung học cơ sở vùng đồng bằng để thiết kế các bộ kit học cụ, chương trình đào tạo chuyển giao công nghệ phù hợp với ngân sách nhà trường.

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo dục STEAM mang lại giá trị cốt lõi nào cho học sinh cấp trung học cơ sở?

Giáo dục STEAM giúp học sinh chuyển hóa tri thức lý thuyết thành năng lực giải quyết vấn đề thực tế thông qua việc tích hợp 5 thành tố khoa học, công nghệ, kỹ thuật, nghệ thuật và toán học. Nghiên cứu thực tế chỉ ra 41,9% giáo viên khẳng định mô hình này phát triển toàn diện phẩm chất và tư duy sáng tạo cho học sinh.

2. Thách thức lớn nhất trong quản lý giáo dục STEAM tại huyện Mỹ Lộc là gì?

Thách thức lớn nhất là sự chưa đồng bộ giữa nhận thức và năng lực triển khai thực tế của đội ngũ giáo viên, kết hợp với điểm số đáp ứng trang thiết bị phòng bộ môn chỉ đạt mức trung bình khoảng 2,45 điểm. Điều này đòi hỏi cán bộ quản lý phải tăng cường bồi dưỡng kỹ năng thiết kế bài học liên môn.

3. Mô hình 5E đóng vai trò như thế nào trong tiến trình dạy học STEAM?

Mô hình 5E dẫn dắt học sinh trải qua 5 giai đoạn: Gắn kết, Khám phá, Giải thích, Áp dụng cụ thể và Đánh giá. Quy trình này dựa trên thuyết kiến tạo của Jean Piaget, giúp người học làm chủ kiến thức từ các thí nghiệm thực hành trực quan và tự tay chế tạo sản phẩm kỹ thuật.

4. Việc đánh giá kết quả học tập STEAM của học sinh được thực hiện bằng cách nào?

Đánh giá hoạt động STEAM thực hiện theo Thông tư số 22/2021/TT-BGDĐT của Bộ Giáo dục và Đào tạo, kết hợp linh hoạt giữa đánh giá thường xuyên và định kỳ. Giáo viên đánh giá dựa trên hồ sơ học tập, sản phẩm mô hình kỹ thuật, bài thuyết trình nhóm và quá trình tham gia giải quyết vấn đề của học sinh.

5. Nhà trường cần làm gì để giải quyết tình trạng thiếu thiết bị và phòng thực hành STEAM?

Hiệu trưởng cần phát huy tinh thần tự chủ, tận dụng tối đa các phòng thí nghiệm bộ môn sẵn có và hướng dẫn giáo viên sử dụng nguyên vật liệu tái chế tại địa phương. Đồng thời, nhà trường cần dành từ 10% đến 15% kinh phí hoạt động chuyên môn và huy động tài trợ hợp pháp từ cha mẹ học sinh để mua sắm học cụ.

Kết luận

  • Hệ thống hóa toàn diện cơ sở lý luận về quản lý hoạt động giáo dục STEAM cấp trung học cơ sở trên nền tảng thuyết kiến tạo, mô hình 5E và quy trình thiết kế kỹ thuật.
  • Đánh giá khách quan thực trạng tại 10 trường THCS huyện Mỹ Lộc qua số liệu điều tra 162 cán bộ, giáo viên và 4.815 học sinh, chỉ rõ điểm mạnh về nhận thức và điểm nghẽn về cơ sở vật chất.
  • Đề xuất 4 nhóm biện pháp quản lý khả thi, bao quát 4 chức năng quản lý từ lập kế hoạch, tổ chức, chỉ đạo đến kiểm tra đánh giá chất lượng dạy học.
  • Khẳng định tính cấp thiết của các giải pháp với điểm khảo nghiệm độ cần thiết đạt trên 3,20/4,00 điểm tại các đơn vị giáo dục cơ sở.
  • Cung cấp định hướng hoàn thiện khung chính sách hỗ trợ kinh phí và chuẩn hóa phòng thực hành bộ môn cho giai đoạn đổi mới 2024 - 2026.

Lãnh đạo các cơ sở giáo dục trung học cơ sở cần nhanh chóng đưa các biện pháp quản lý hoạt động giáo dục STEAM vào kế hoạch chiến lược năm học để kiến tạo môi trường học tập sáng tạo, đáp ứng trọn vẹn mục tiêu của Chương trình giáo dục phổ thông 2018.