Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa, giáo dục đóng vai trò then chốt trong việc phát triển nguồn nhân lực sáng tạo, năng động cho thế kỷ 21. Giáo dục STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics) được xem là một mô hình giáo dục tiên tiến nhằm phát triển các năng lực cốt lõi như hợp tác, giao tiếp, sáng tạo và giải quyết vấn đề cho học sinh. Tại Việt Nam, giáo dục STEM mới chỉ được triển khai thử nghiệm và chưa trở thành hoạt động chính thức trong các trường tiểu học, đặc biệt là ở các địa phương như thành phố Thái Nguyên. Nghiên cứu này tập trung vào việc tổ chức hoạt động giáo dục STEM cho học sinh cuối cấp tiểu học trên địa bàn thành phố Thái Nguyên, với mục tiêu xây dựng quy trình tổ chức và đề xuất các biện pháp nhằm nâng cao hiệu quả giáo dục STEM, góp phần phát triển năng lực học sinh và nâng cao chất lượng giáo dục tiểu học.

Phạm vi nghiên cứu bao gồm khảo sát thực trạng và thử nghiệm sư phạm tại ba trường tiểu học tiêu biểu: Nguyễn Huệ, Trưng Vương và Phúc Trìu trong năm 2019. Qua điều tra 54 giáo viên, kết quả cho thấy chỉ khoảng 31% giáo viên biết đến các hoạt động liên quan đến STEM, trong khi 59,3% mong muốn tìm hiểu thêm về STEM. Mức độ tổ chức hoạt động STEM còn hạn chế, chỉ có 33,3% giáo viên thỉnh thoảng tổ chức hoạt động STEM qua môn học và 9,26% qua hoạt động trải nghiệm. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển mô hình giáo dục STEM phù hợp với đặc điểm tâm sinh lý học sinh tiểu học và điều kiện thực tiễn địa phương, góp phần đổi mới phương pháp dạy học và nâng cao năng lực học sinh trong giai đoạn đổi mới giáo dục phổ thông.

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 nhấn mạnh tính liên ngành và tích hợp giữa bốn lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học. Lý thuyết tích hợp giáo dục STEM của Honey và cộng sự (Mỹ) được áp dụng để xây dựng khung lý thuyết, tập trung vào việc kết hợp kiến thức hàn lâm với bài học thực tế nhằm phát triển kỹ năng STEM cho học sinh. Ngoài ra, nghiên cứu cũng dựa trên khái niệm hoạt động trải nghiệm theo chương trình giáo dục phổ thông mới của Bộ Giáo dục và Đào tạo (2018), nhấn mạnh vai trò của hoạt động trải nghiệm trong phát triển phẩm chất và năng lực học sinh tiểu học.

Các khái niệm chính bao gồm:

  • Giáo dục STEM: Phương pháp học tập liên ngành tích hợp kiến thức và kỹ năng từ các lĩnh vực STEM, gắn liền với thực tiễn và phát triển năng lực học sinh.
  • Hoạt động trải nghiệm: Hoạt động giáo dục dựa trên tổng hợp kiến thức và kỹ năng đa lĩnh vực, giúp học sinh trải nghiệm thực tiễn, hình thành phẩm chất và năng lực.
  • Năng lực cốt lõi: Bao gồm năng lực giải quyết vấn đề, hợp tác, tự học, giao tiếp và sáng tạo.
  • Đặc điểm tâm sinh lý học sinh tiểu học: Học sinh từ 6-11 tuổi có khả năng nhận thức phát triển từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng, thích khám phá và có nhu cầu phát triển kỹ năng xã hội.

Phương pháp nghiên cứu

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

  • Nguồn dữ liệu: Bao gồm tài liệu khoa học trong và ngoài nước về giáo dục STEM, chương trình giáo dục phổ thông mới, kết quả khảo sát 54 giáo viên tại ba trường tiểu học trên địa bàn thành phố Thái Nguyên, và dữ liệu thử nghiệm sư phạm với học sinh cuối cấp tiểu học.
  • Phương pháp thu thập dữ liệu: Sử dụng phiếu điều tra khảo sát, quan sát, phỏng vấn trực tiếp giáo viên và học sinh, bảng kiểm tra năng lực học sinh trong quá trình tham gia hoạt động STEM.
  • Phương pháp phân tích: Áp dụng thống kê mô tả, phân tích định lượng và định tính bằng phần mềm thống kê để xử lý số liệu khảo sát và thử nghiệm, đánh giá mức độ hiểu biết, thực trạng tổ chức và hiệu quả hoạt động giáo dục STEM.
  • Timeline nghiên cứu: Nghiên cứu được thực hiện trong năm 2019, bao gồm giai đoạn khảo sát thực trạng, thiết kế và tổ chức hoạt động STEM, thử nghiệm sư phạm và đánh giá kết quả.

Cỡ mẫu khảo sát gồm 54 giáo viên tiểu học được chọn theo phương pháp chọn mẫu thuận tiện tại ba trường đại diện cho các khu vực trung tâm thành phố Thái Nguyên. Phương pháp phân tích dữ liệu nhằm làm rõ thực trạng, thuận lợi, khó khăn và đề xuất giải pháp tổ chức hoạt động giáo dục STEM phù hợp với điều kiện địa phương.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Hiểu biết và nhận thức của giáo viên về STEM còn hạn chế: Chỉ 40,7% giáo viên biết về giáo dục STEM, 33,3% biết về hoạt động STEM, và 22,2% biết về ngày hội STEM. Tuy nhiên, 59,3% giáo viên mong muốn tìm hiểu thêm về STEM, cho thấy tiềm năng phát triển giáo dục STEM tại địa phương.

  2. Mức độ tổ chức hoạt động STEM thấp: 90,74% giáo viên chưa từng tổ chức hoạt động STEM qua hoạt động trải nghiệm, 66,7% chưa tổ chức qua môn học. Chỉ 33,3% thỉnh thoảng tổ chức hoạt động STEM qua môn học, 9,26% qua hoạt động trải nghiệm.

  3. Phát triển năng lực học sinh qua giáo dục STEM: 79,6% giáo viên đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh được phát triển qua STEM, 74,1% về năng lực tự học, 66,7% về năng lực giao tiếp, 51,9% về năng lực hợp tác và 46,3% về năng lực sáng tạo.

  4. Khó khăn trong tổ chức hoạt động STEM: 66,7% giáo viên gặp khó khăn trong việc chuẩn bị đồ dùng dạy học, 72,2% gặp khó khăn trong quản lý hoạt động học tập của học sinh, 74,1% gặp khó khăn trong phương pháp tổ chức và đánh giá kết quả hoạt động STEM.

Thảo luận kết quả

Kết quả khảo sát cho thấy giáo viên tiểu học tại Thái Nguyên còn thiếu kiến thức và kỹ năng tổ chức hoạt động giáo dục STEM, dẫn đến mức độ tổ chức hoạt động STEM còn rất hạn chế. Điều này phù hợp với nhận định chung về giáo dục STEM tại Việt Nam, nơi mô hình này mới chỉ được triển khai thử nghiệm và chưa phổ biến rộng rãi. Việc giáo viên mong muốn tìm hiểu thêm về STEM là cơ sở quan trọng để phát triển các chương trình đào tạo, bồi dưỡng chuyên môn về STEM.

Phát triển năng lực giải quyết vấn đề và tự học được đánh giá cao trong giáo dục STEM, phù hợp với mục tiêu giáo dục STEM toàn cầu nhằm trang bị cho học sinh kỹ năng cần thiết trong thế kỷ 21. Tuy nhiên, khó khăn về cơ sở vật chất, phương pháp tổ chức và đánh giá là những rào cản lớn cần được khắc phục để nâng cao hiệu quả giáo dục STEM.

Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ cột thể hiện tỷ lệ giáo viên biết và tổ chức hoạt động STEM, biểu đồ tròn về các năng lực phát triển ở học sinh, và bảng tổng hợp các khó khăn gặp phải trong tổ chức hoạt động STEM. So sánh với các nghiên cứu quốc tế cho thấy Việt Nam đang trong giai đoạn đầu phát triển giáo dục STEM, cần học hỏi kinh nghiệm từ các quốc gia như Mỹ, Pháp, Malaysia để xây dựng mô hình phù hợp với điều kiện địa phương.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tổ chức các khóa đào tạo, bồi dưỡng chuyên sâu về giáo dục STEM cho giáo viên tiểu học

    • Mục tiêu: Nâng cao nhận thức và kỹ năng tổ chức hoạt động STEM cho 100% giáo viên trong 1 năm.
    • Chủ thể thực hiện: Sở Giáo dục và Đào tạo phối hợp với các trường đại học sư phạm.
    • Timeline: Triển khai từ quý 3 năm 2024, đánh giá hiệu quả sau 12 tháng.

  2. Xây dựng và triển khai bộ tài liệu hướng dẫn thiết kế và tổ chức hoạt động giáo dục STEM phù hợp với đặc điểm địa phương

    • Mục tiêu: Cung cấp tài liệu chuẩn cho giáo viên tại các trường tiểu học trên địa bàn thành phố Thái Nguyên trong 6 tháng.
    • Chủ thể thực hiện: Ban biên soạn gồm chuyên gia giáo dục STEM và giáo viên địa phương.
    • Timeline: Hoàn thiện và phát hành trong quý 2 năm 2024.

  3. Đầu tư cơ sở vật chất, trang thiết bị phục vụ hoạt động giáo dục STEM tại các trường tiểu học

    • Mục tiêu: Trang bị đầy đủ dụng cụ, nguyên liệu cho ít nhất 80% trường tiểu học trong 2 năm tới.
    • Chủ thể thực hiện: UBND thành phố, Sở Giáo dục và Đào tạo, các nhà tài trợ.
    • Timeline: Kế hoạch đầu tư và phân bổ ngân sách từ năm 2024 đến 2026.

  4. Tăng cường phối hợp giữa nhà trường, gia đình và cộng đồng trong tổ chức hoạt động STEM

    • Mục tiêu: Xây dựng mạng lưới hỗ trợ giáo dục STEM, nâng cao sự tham gia của phụ huynh và cộng đồng trong 1 năm.
    • Chủ thể thực hiện: Ban giám hiệu các trường, hội cha mẹ học sinh, các tổ chức xã hội.
    • Timeline: Triển khai từ đầu năm học 2024-2025.

  5. Áp dụng đa dạng phương pháp dạy học tích cực trong tổ chức hoạt động STEM

    • Mục tiêu: 100% giáo viên áp dụng ít nhất 3 phương pháp dạy học tích cực trong hoạt động STEM trong 1 năm.
    • Chủ thể thực hiện: Giáo viên, tổ chuyên môn các trường tiểu học.
    • Timeline: Thực hiện liên tục trong năm học 2024-2025.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên tiểu học

    • Lợi ích: Nắm vững kiến thức, kỹ năng tổ chức hoạt động giáo dục STEM, áp dụng hiệu quả trong giảng dạy.
    • Use case: Thiết kế bài giảng STEM, tổ chức hoạt động trải nghiệm sáng tạo cho học sinh.

  2. Cán bộ quản lý giáo dục

    • Lợi ích: Hiểu rõ thực trạng và các giải pháp phát triển giáo dục STEM tại địa phương, từ đó xây dựng chính sách phù hợp.
    • Use case: Lập kế hoạch đào tạo, đầu tư cơ sở vật chất và hỗ trợ giáo viên.

  3. Nhà nghiên cứu giáo dục

    • Lợi ích: Tham khảo cơ sở lý luận, phương pháp nghiên cứu và kết quả thử nghiệm sư phạm về giáo dục STEM ở cấp tiểu học.
    • Use case: Phát triển nghiên cứu tiếp theo về giáo dục STEM hoặc các mô hình giáo dục tích hợp.

  4. Phụ huynh học sinh

    • Lợi ích: Hiểu về vai trò và lợi ích của giáo dục STEM trong phát triển năng lực con em mình.
    • Use case: Hỗ trợ con tham gia các hoạt động STEM tại trường và ngoài giờ học.

Câu hỏi thường gặp

  1. Giáo dục STEM là gì và tại sao quan trọng với học sinh tiểu học?
    Giáo dục STEM là phương pháp học tập tích hợp kiến thức và kỹ năng từ Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học, giúp học sinh phát triển tư duy sáng tạo, giải quyết vấn đề và kỹ năng hợp tác. Ở tiểu học, STEM giúp học sinh hình thành nền tảng kiến thức và kỹ năng cần thiết cho học tập và cuộc sống.

  2. Làm thế nào để tổ chức hoạt động giáo dục STEM hiệu quả cho học sinh tiểu học?
    Cần thiết kế hoạt động phù hợp với đặc điểm tâm sinh lý học sinh, gắn với thực tiễn địa phương, sử dụng đa dạng phương pháp dạy học tích cực và đảm bảo có sản phẩm cụ thể sau hoạt động. Việc đánh giá quá trình và kết quả cũng rất quan trọng để nâng cao hiệu quả.

  3. Những khó khăn phổ biến khi tổ chức hoạt động STEM ở trường tiểu học là gì?
    Khó khăn gồm thiếu kiến thức và kỹ năng của giáo viên về STEM, thiếu cơ sở vật chất, khó khăn trong quản lý hoạt động học sinh và đánh giá kết quả. Đây là những thách thức cần được giải quyết qua đào tạo và đầu tư.

  4. Hoạt động trải nghiệm có vai trò gì trong giáo dục STEM?
    Hoạt động trải nghiệm tạo môi trường thực tiễn để học sinh vận dụng kiến thức STEM, phát triển kỹ năng thực hành, tư duy sáng tạo và hợp tác. Đây là hình thức giáo dục phù hợp để triển khai STEM ở cấp tiểu học.

  5. Làm sao để phụ huynh hỗ trợ con em trong học tập STEM?
    Phụ huynh có thể khuyến khích con tham gia các hoạt động STEM tại trường và ngoài giờ, tạo điều kiện cho con khám phá, sáng tạo, đồng thời phối hợp với giáo viên để hiểu và hỗ trợ quá trình học tập của con.

Kết luận

  • Giáo dục STEM tại các trường tiểu học ở thành phố Thái Nguyên còn mới mẻ, giáo viên chưa có nhiều kiến thức và kỹ năng tổ chức hoạt động STEM.
  • Hoạt động giáo dục STEM giúp phát triển năng lực giải quyết vấn đề, tự học, giao tiếp và sáng tạo cho học sinh tiểu học.
  • Khó khăn chính gồm thiếu cơ sở vật chất, phương pháp tổ chức và đánh giá hoạt động STEM.
  • Quy trình tổ chức hoạt động STEM cần đảm bảo phù hợp đặc điểm tâm sinh lý học sinh, gắn với thực tiễn địa phương và có sản phẩm cụ thể.
  • Đề xuất các giải pháp đào tạo giáo viên, xây dựng tài liệu, đầu tư cơ sở vật chất và tăng cường phối hợp nhà trường - gia đình - cộng đồng để phát triển giáo dục STEM hiệu quả.

Next steps: Triển khai các khóa đào tạo giáo viên, xây dựng tài liệu hướng dẫn, đầu tư trang thiết bị và tổ chức các hoạt động STEM thử nghiệm mở rộng trong năm học tới.

Call to action: Các nhà quản lý giáo dục, giáo viên và phụ huynh cần chung tay thúc đẩy giáo dục STEM để chuẩn bị cho thế hệ học sinh tiểu học Thái Nguyên bước vào kỷ nguyên công nghệ và đổi mới sáng tạo.