Tổng quan nghiên cứu

Thành phố Thủy Nguyên trực thuộc thành phố Hải Phòng là đô thị công nghiệp sinh thái mới với diện tích tự nhiên trên 250 km² và quy mô dân số xấp xỉ 350.000 người. Đứng trước sự phát triển mạnh mẽ của các khu công nghiệp công nghệ cao như VSIP Hải Phòng và Nam Cầu Kiền, yêu cầu chuẩn bị nguồn nhân lực chất lượng cao từ cấp phổ thông đang trở thành nhiệm vụ chiến lược. Triển khai giáo dục STEM (Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học) tại bậc trung học cơ sở đóng vai trò cốt lõi theo tinh thần Nghị quyết số 29/NQ-TW và Chương trình giáo dục phổ thông 2018 ban hành kèm Thông tư số 32/2018/TT-BGDĐT.

Tuy nhiên, khảo sát thực tiễn tại 10 trường trung học cơ sở trên địa bàn trong giai đoạn 2023-2025 cho thấy việc triển khai giáo dục STEM còn nhiều bất cập. Cơ sở vật chất phục vụ thí nghiệm còn phân tán, năng lực tích hợp liên môn của giáo viên chưa đồng đều và hình thức đánh giá vẫn nặng về lý thuyết truyền thống. Đề án thạc sĩ chuyên ngành Khoa học quản lý (mã số 8340401) của tác giả Đào Thị Xuân Thu tại Trường Đại học Khoa học - Đại học Thái Nguyên tập trung giải quyết bài toán: "Quản lý hoạt động giáo dục STEM cho học sinh trường THCS ở thành phố Thủy Nguyên, Hải Phòng tiếp cận theo lý thuyết hệ thống".

Nghiên cứu hướng tới việc hệ thống hóa cơ sở khoa học, đánh giá thực trạng vận hành tại địa phương và đề xuất 5 nhóm giải pháp quản trị đồng bộ. Ý nghĩa của đề tài thể hiện qua việc cung cấp hệ thống chỉ số đo lường thực nghiệm, giúp tối ưu hóa hiệu quả quản lý cho 100% cơ sở giáo dục trung học cơ sở trên địa bàn và thiết lập cơ chế gắn kết bền vững giữa nhà trường, gia đình và cộng đồng doanh nghiệp.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng lý thuyết hệ thống tổng quát do Ludwig von Bertalanffy khởi xướng năm 1956 và hoàn thiện vào năm 1968, khẳng định một chỉnh thể hoàn chỉnh luôn có giá trị vận hành lớn hơn tổng số số học của các bộ phận riêng lẻ. Luận văn kết hợp nguyên lý cấu trúc động của Walter Buckley (1967) và Hoàng Tụy, nhìn nhận tổ chức giáo dục là một hệ thống mở có sự trao đổi thông tin liên tục với môi trường kinh tế xã hội bên ngoài.

Khái niệm giáo dục STEM được tiếp cận theo quan điểm của Sanders (2009) và Kelley cùng Knowles (2016), nhấn mạnh việc tích hợp liên ngành nhằm phát triển tư duy sáng tạo và giải quyết các vấn đề thực tiễn. Dựa trên lý thuyết hoạt động sư phạm của Vygotsky (1978) và mô hình quản lý giáo dục của Ngô Thanh Tĩnh (2020), quản lý hoạt động giáo dục STEM theo lý thuyết hệ thống được xác lập thông qua sự vận hành đồng bộ của 4 thành tố cốt lõi: quản lý mục tiêu đào tạo, quản lý nội dung chương trình tích hợp, quản lý phương pháp trải nghiệm và quản lý các điều kiện nguồn lực hỗ trợ, đảm bảo đáp ứng chuẩn đầu ra theo Thông tư số 32/2018/TT-BGDĐT.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu kết hợp nghiên cứu lý luận với khảo sát thực nghiệm trong mốc thời gian từ năm 2023 đến năm 2025. Cỡ mẫu nghiên cứu được xác định theo công thức xác suất với sai số cho phép e = 0,05 trên tổng thể 650 giáo viên, 60 cán bộ quản lý và 3.500 học sinh tại 10 trường trung học cơ sở trên địa bàn thành phố Thủy Nguyên.

Tổng số phiếu phát ra là 365 phiếu qua kênh trực tiếp và biểu mẫu Google Form; số phiếu hợp lệ thu về đạt 360 phiếu (tỷ lệ phản hồi 98,63%), gồm 210 cán bộ quản lý, giáo viên và 150 học sinh. Phương pháp chọn mẫu phân tầng theo khu vực địa lý kết hợp chọn mẫu thuận tiện được sử dụng nhằm đảm bảo tính đại diện cho cả các trường nội thị như Thủy Đường, Minh Đức và vùng ven như Liên Khê, Kênh Giang.

Phương pháp phân tích định lượng sử dụng thang đo khoảng 5 mức độ của Likert (từ Yếu tương ứng 1 điểm đến Rất tốt tương ứng 5 điểm). Lý do lựa chọn phương pháp này là nhằm lượng hóa chuẩn xác nhận thức và hiệu quả quản lý thông qua tính toán giá trị trung bình cộng, tỷ lệ phần trăm và độ lệch chuẩn trên phần mềm Excel. Nghiên cứu còn kết hợp phỏng vấn sâu bán cấu trúc với 10 cán bộ quản lý và giáo viên cốt cán để làm rõ các nguyên nhân định tính.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, mức độ thực hiện mục tiêu quản lý hoạt động giáo dục STEM tại các trường khảo sát đạt điểm trung bình chung là 3,91 trên thang đo 5,00 điểm, chứng minh nhận thức tích cực của đội ngũ quản lý và nhà giáo về vai trò của giáo dục liên môn.

Thứ hai, có sự chênh lệch rõ rệt giữa mục tiêu trang bị kiến thức và rèn luyện kỹ năng thực hành. Tiêu chí "Hình thành tri thức trong giáo dục STEM cho học sinh THCS" đạt điểm số cao nhất với mức 3,96 điểm (xếp thứ 1), trong đó tỷ lệ đánh giá Tốt và Rất tốt đạt 68,57% (144 trên tổng số 210 phiếu cán bộ quản lý và giáo viên). Ngược lại, tiêu chí "Phát triển kỹ năng thực hành và vận dụng kiến thức vào giải quyết các vấn đề thực tiễn" chỉ đạt 3,88 điểm (xếp thứ 3), với tỷ lệ đánh giá Yếu và Trung bình chiếm 16,19% (tương đương 34 ý kiến).

Thứ ba, tiêu chí "Phát triển năng lực tư duy trong giáo dục STEM" đạt điểm trung bình 3,94 điểm (xếp thứ 2), với 96 người đánh giá Rất tốt (45,71%) và 49 người đánh giá Tốt (23,33%).

Thứ tư, tiêu chí "Bảo đảm tính liên thông, phù hợp với năng lực và phẩm chất học sinh theo từng cấp học" xếp cuối cùng với điểm trung bình thấp nhất là 3,86 điểm (xếp thứ 4), với 17 người đánh giá Yếu (8,10%) và 19 người đánh giá Trung bình (9,05%). Khảo sát từ 150 học sinh cũng ghi nhận có tới 42% học sinh phản ánh số lượng tiết học thực hành chế tạo STEM còn hạn chế.

Thảo luận kết quả

Sự chênh lệch giữa điểm số truyền thụ tri thức (3,96 điểm) và kỹ năng thực hành (3,88 điểm) phản ánh tâm lý giáo dục nặng về lý thuyết học thuật. Dữ liệu này có thể được trình bày trực quan thông qua biểu đồ cột kép so sánh mức độ kỳ vọng và mức độ thực thi, hoặc biểu đồ mạng nhện (radar chart) minh họa sự thiếu cân đối giữa 4 chỉ số mục tiêu quản lý.

Nguyên nhân căn bản là do hệ thống phòng học bộ môn và thiết bị công nghệ tại 10 trường chưa đồng bộ, chưa có không gian sáng tạo chuyên biệt. Sĩ số học sinh mỗi lớp dao động 40-45 em gây trở ngại lớn cho việc điều hành các hoạt động dự án liên môn.

So sánh với nghiên cứu của Hunkoog Jho (2016) tại Hàn Quốc về mô hình cộng đồng thực hành sư phạm, việc thiếu không gian chia sẻ học liệu và thiếu thời gian kết nối liên môn là rào cản mang tính phổ biến. Điểm số tính liên thông đạt mức thấp nhất 3,86 điểm chỉ ra rằng công tác quản lý hiện vẫn tách rời theo từng khối lớp, thiếu chiến lược liên kết kế thừa kiến thức từ lớp 6 đến lớp 9, làm giảm hiệu quả cộng hưởng của toàn bộ hệ thống giáo dục.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên nguyên lý tiếp cận hệ thống, nghiên cứu đề xuất 5 nhóm giải pháp quản trị đồng bộ cho các trường trung học cơ sở tại thành phố Thủy Nguyên:

Thứ nhất, chuẩn hóa và thống nhất hệ thống mục tiêu giáo dục STEM theo định hướng phát triển năng lực người học. Ban giám hiệu các nhà trường cần chuyển dịch trọng tâm quản lý sang đánh giá kỹ năng thực hành, phấn đấu nâng tỷ lệ thời lượng bài học trải nghiệm và dự án thực tế đạt tối thiểu 35% trong chương trình năm học 2025-2026.

Thứ hai, tăng cường đầu tư cơ sở vật chất và đẩy mạnh xã hội hóa nguồn lực. Phòng Giáo dục và Đào tạo thành phố Thủy Nguyên cần quy hoạch nguồn kinh phí trang bị 100% phòng thực hành đa năng cho các trường trung học cơ sở trước năm 2027. Đồng thời, chủ động liên kết với các doanh nghiệp tại Khu công nghiệp VSIP và Nam Cầu Kiền để vận động tài trợ máy in 3D, thiết bị mô phỏng và bộ kit lập trình robot.

Thứ ba, bồi dưỡng chuyên sâu kỹ năng thiết kế bài học STEM tích hợp cho đội ngũ nhà giáo. Thiết lập chỉ tiêu 100% giáo viên giảng dạy các môn Khoa học tự nhiên, Toán học và Công nghệ tham gia tập huấn với thời lượng tối thiểu 40 giờ chuyên đề mỗi năm học, duy trì sinh hoạt chuyên môn liên trường định kỳ 2 tuần một lần.

Thứ tư, áp dụng công nghệ thông tin trong quản lý và giảng dạy STEM. Triển khai đồng bộ phần mềm quản trị học tập (LMS), số hóa 100% kho tài nguyên giáo án và theo dõi quá trình tiến bộ của học sinh qua hệ thống hồ sơ điện tử e-portfolio.

Thứ năm, tăng cường cơ chế giám sát và phối hợp đa bên. Thành lập ban tư vấn STEM có sự tham gia của cha mẹ học sinh và chuyên gia kỹ thuật, thực hiện kiểm tra đánh giá định kỳ 2 lần mỗi năm học để điều chỉnh kịp thời các sai lệch vận hành.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Thứ nhất, Cán bộ quản lý tại Sở Giáo dục và Đào tạo Hải Phòng và Phòng Giáo dục và Đào tạo thành phố Thủy Nguyên. Tài liệu cung cấp cơ sở lý luận và bằng chứng thực nghiệm từ 10 trường học với 360 mẫu khảo sát, phục vụ đắc lực cho công tác xây dựng đề án phát triển giáo dục STEM tại địa phương giai đoạn 2025-2030.

Thứ hai, Ban giám hiệu và tổ trưởng chuyên môn tại các trường trung học cơ sở. Luận văn cung cấp quy trình quản lý 4 giai đoạn chuẩn mực gồm lập kế hoạch, tổ chức thực hiện, chỉ đạo và đánh giá - phản hồi, giúp tái thiết kế kế hoạch giáo dục nhà trường đạt 100% tiêu chí theo Chương trình giáo dục phổ thông 2018.

Thứ ba, Giáo viên giảng dạy các môn Khoa học tự nhiên, Toán học, Tin học và Công nghệ. Công trình là cẩm nang hướng dẫn tháo gỡ rào cản trong việc soạn giáo án tích hợp, vận dụng phương pháp dạy học theo dự án và đổi mới tiêu chí đánh giá năng lực thực hành của học sinh.

Thứ tư, Học viên cao học và nghiên cứu sinh chuyên ngành Khoa học quản lý, Quản lý giáo dục. Đề tài là nghiên cứu điển hình về phương pháp ứng dụng lý thuyết hệ thống vào thực tiễn quản trị nhà trường, cung cấp khung phân tích toán học và bộ công cụ khảo sát có độ tin cậy đạt 98,63%.

Câu hỏi thường gặp

Thực trạng triển khai giáo dục STEM tại các trường trung học cơ sở ở Thủy Nguyên đạt mức độ nào? Kết quả khảo sát 210 cán bộ quản lý và giáo viên cho thấy điểm trung bình thực hiện đạt 3,91 trên thang 5,00 điểm, phản ánh sự đồng thuận cao về chủ trương đổi mới nhưng vẫn gặp nhiều hạn chế về điều kiện phòng học bộ môn.

Mục tiêu giáo dục STEM nào được các nhà trường đánh giá cao nhất? Tiêu chí hình thành tri thức đạt điểm trung bình cao nhất là 3,96 điểm, trong đó có 68,57% người tham gia khảo sát đánh giá ở mức Tốt và Rất tốt, thể hiện thế mạnh tập trung củng cố kiến thức khoa học cơ bản cho học sinh.

Tại sao tiêu chí tính liên thông giữa các cấp học lại xếp cuối cùng? Tiêu chí này chỉ đạt 3,86 điểm do các trường chưa xây dựng được kế hoạch liên thông dài hạn, các hoạt động STEM vẫn mang tính sự kiện riêng lẻ và thiếu sự kế thừa năng lực giữa các khối lớp 6, 7, 8 và 9.

Mức độ quan tâm của học sinh trung học cơ sở đối với các bài học STEM ra sao? Khảo sát 150 học sinh cho thấy thái độ học tập rất tích cực, tuy nhiên có khoảng 42% học sinh mong muốn được tăng cường thêm thời lượng thực hành và sử dụng trang thiết bị thí nghiệm hiện đại trong các tiết học.

Giải pháp nào mang tính đột phá để nâng cao hiệu quả giáo dục STEM tại địa phương? Giải pháp đột phá là huy động nguồn lực xã hội hóa từ các khu công nghiệp trên địa bàn như VSIP và Nam Cầu Kiền, phấn đấu hoàn thành chuẩn hóa 100% phòng thí nghiệm đa năng cho các trường trung học cơ sở trước năm 2027.

Kết luận

  • Luận văn thạc sĩ của tác giả Đào Thị Xuân Thu đã làm sáng tỏ cơ sở khoa học về quản lý hoạt động giáo dục STEM tiếp cận theo lý thuyết hệ thống của Bertalanffy tại cấp trung học cơ sở.
  • Cung cấp nguồn số liệu khảo sát thực nghiệm chuẩn xác từ 360 mẫu hợp lệ tại 10 trường học, chỉ ra khoảng trống giữa mục tiêu lý thuyết (3,96 điểm) và năng lực thực hành (3,88 điểm).
  • Xác định rõ các điểm nghẽn về cơ sở vật chất, tính liên thông chương trình (3,86 điểm) và năng lực sư phạm tích hợp liên môn của đội ngũ giáo viên.
  • Đề xuất hệ thống 5 giải pháp quản lý đồng bộ, mang tính khả thi cao, gắn liền với điều kiện phát triển kinh tế công nghệ của thành phố Thủy Nguyên giai đoạn 2025-2027.
  • Khuyến nghị các cấp lãnh đạo giáo dục sớm triển khai thể chế hóa các giải pháp vào kế hoạch năm học, bảo đảm 100% học sinh trung học cơ sở được thụ hưởng môi trường giáo dục sáng tạo và hiện đại.