Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục Việt Nam, việc áp dụng phương pháp giáo dục STEM (Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học) đã trở thành một xu hướng tất yếu nhằm nâng cao chất lượng dạy và học. Theo báo cáo khảo sát tại 5 trường tiểu học trên địa bàn thành phố Hải Phòng với 90 giáo viên tham gia, có đến 83,3% giáo viên đánh giá tổ chức hoạt động giáo dục STEM trong dạy học chủ đề Thực vật và Động vật môn Tự nhiên và Xã hội lớp 3 là rất quan trọng hoặc quan trọng. Mục tiêu nghiên cứu nhằm xây dựng quy trình tổ chức hoạt động giáo dục STEM phù hợp với đặc điểm tâm sinh lý học sinh lớp 3, đồng thời nâng cao hiệu quả dạy học chủ đề Thực vật và Động vật trong môn Tự nhiên và Xã hội. Phạm vi nghiên cứu tập trung tại các trường tiểu học thuộc huyện An Dương, thành phố Hải Phòng trong năm học 2022-2023. Ý nghĩa nghiên cứu thể hiện qua việc phát triển năng lực nhận thức khoa học, kỹ năng giải quyết vấn đề và tư duy sáng tạo cho học sinh, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục tiểu học theo định hướng đổi mới chương trình giáo dục phổ thông 2018.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết học tập hiện đại và mô hình giáo dục STEM tích hợp. Thứ nhất, lý thuyết xây dựng kiến thức nhấn mạnh học tập là quá trình chủ động xây dựng tri thức thông qua trải nghiệm và tương tác xã hội. Thứ hai, mô hình 5E (Tham gia, Khám phá, Diễn giải, Củng cố, Đánh giá) được áp dụng để thiết kế các hoạt động STEM nhằm phát triển tư duy phản biện và sáng tạo. Ba khái niệm chính bao gồm: (1) Tích hợp liên môn STEM, (2) Phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn, (3) Tăng cường trải nghiệm thực tế và hợp tác nhóm trong học tập. Các nguyên tắc tổ chức hoạt động STEM đảm bảo tính khoa học, phù hợp với đặc điểm học sinh lớp 3 và bám sát yêu cầu chương trình môn Tự nhiên và Xã hội.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính bao gồm khảo sát 90 giáo viên tiểu học tại 5 trường trên địa bàn Hải Phòng, quan sát thực nghiệm tại 2 trường Tiểu học An Đồng và Đồng Thái, cùng phỏng vấn sâu một số giáo viên và học sinh. Phương pháp phân tích sử dụng thống kê mô tả, phân tích tần suất và điểm trung bình qua phần mềm Microsoft Excel để xử lý dữ liệu khảo sát. Cỡ mẫu được chọn theo phương pháp chọn mẫu thuận tiện nhằm đảm bảo tính đại diện cho nhóm giáo viên tiểu học. Thời gian nghiên cứu kéo dài từ tháng 9/2022 đến tháng 5/2023, bao gồm giai đoạn khảo sát thực trạng, xây dựng quy trình tổ chức hoạt động STEM và thực nghiệm sư phạm kiểm định tính khả thi.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Nhận thức của giáo viên về tầm quan trọng của giáo dục STEM: 83,3% giáo viên đánh giá tổ chức hoạt động giáo dục STEM trong dạy học chủ đề Thực vật và Động vật là rất quan trọng hoặc quan trọng, với điểm trung bình 4,09 trên thang 5. Trong đó, 48,9% giáo viên cho rằng STEM giúp nâng cao hứng thú học tập và vận dụng kiến thức liên môn (điểm trung bình 4,37).

  2. Mức độ vận dụng giáo dục STEM trong thực tế: Mặc dù nhận thức cao, chỉ có 21,1% giáo viên vận dụng STEM rất thường xuyên, 30% thường xuyên, còn lại 34,4% thi thoảng và 14,5% rất hiếm hoặc chưa bao giờ vận dụng. Điều này cho thấy khoảng cách giữa nhận thức và thực hành còn lớn.

  3. Khó khăn trong tổ chức hoạt động STEM: 76,7% giáo viên gặp khó khăn về cơ sở vật chất và công nghệ, 39,6% gặp khó khăn trong tiếp cận tài liệu hướng dẫn và bồi dưỡng chuyên môn, 31,1% gặp khó khăn về kinh phí tổ chức. Kinh nghiệm và trình độ giáo viên cũng là rào cản với 31,1% giáo viên cảm thấy khó khăn.

  4. Hiệu quả thực nghiệm sư phạm: Qua thực nghiệm tại 2 trường, kết quả kiểm tra kiến thức và kỹ năng của học sinh trước, trong và sau thực nghiệm cho thấy sự tiến bộ rõ rệt, với mức tăng trung bình khoảng 25% về năng lực nhận biết và vận dụng kiến thức chủ đề Thực vật và Động vật.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân của việc vận dụng STEM chưa đồng đều là do hạn chế về cơ sở vật chất, thiếu tài liệu hướng dẫn cụ thể và kinh phí hỗ trợ. So với các nghiên cứu quốc tế, việc tích hợp STEM tại Việt Nam còn mới mẻ và cần nhiều hỗ trợ hơn về đào tạo giáo viên. Kết quả thực nghiệm cho thấy phương pháp STEM phù hợp với đặc điểm tâm sinh lý học sinh lớp 3, giúp các em phát triển năng lực tự chủ, tư duy sáng tạo và kỹ năng hợp tác. Biểu đồ thể hiện mức độ nhận thức và vận dụng STEM của giáo viên có thể minh họa rõ sự chênh lệch giữa nhận thức và thực hành, từ đó làm cơ sở đề xuất giải pháp cải thiện.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường đào tạo, bồi dưỡng chuyên môn cho giáo viên: Tổ chức các khóa tập huấn chuyên sâu về phương pháp tổ chức hoạt động giáo dục STEM, đặc biệt là kỹ năng thiết kế bài học và sử dụng công nghệ hỗ trợ. Mục tiêu nâng cao năng lực giáo viên trong vòng 6 tháng, do Sở Giáo dục và Đào tạo phối hợp với các trường đại học thực hiện.

  2. Đầu tư cơ sở vật chất và trang thiết bị: Cải thiện phòng học, trang bị dụng cụ thí nghiệm, thiết bị công nghệ phù hợp với chủ đề Thực vật và Động vật. Mục tiêu hoàn thành trong 1 năm, do các trường tiểu học phối hợp với chính quyền địa phương và các nhà tài trợ.

  3. Xây dựng tài liệu hướng dẫn và mô hình bài học STEM: Phát triển bộ tài liệu chuẩn, bao gồm các hoạt động thực hành, dự án mẫu và tiêu chí đánh giá phù hợp với học sinh lớp 3. Thời gian thực hiện 9 tháng, do nhóm chuyên gia giáo dục và nhà xuất bản giáo dục chủ trì.

  4. Tăng cường phối hợp giữa nhà trường và cộng đồng: Khuyến khích liên kết với các trung tâm khoa học, viện nghiên cứu và doanh nghiệp để tổ chức các hoạt động trải nghiệm STEM ngoài giờ học, tạo môi trường học tập thực tế cho học sinh. Mục tiêu triển khai thí điểm trong 1 năm tại các trường nghiên cứu.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giáo viên tiểu học: Nắm bắt quy trình tổ chức hoạt động STEM, áp dụng hiệu quả trong giảng dạy chủ đề Thực vật và Động vật, nâng cao kỹ năng thiết kế bài học tích hợp.

  2. Nhà quản lý giáo dục: Hiểu rõ thực trạng và các khó khăn trong triển khai giáo dục STEM, từ đó xây dựng chính sách hỗ trợ phù hợp, đầu tư cơ sở vật chất và đào tạo giáo viên.

  3. Chuyên gia nghiên cứu giáo dục: Tham khảo cơ sở lý luận, phương pháp nghiên cứu và kết quả thực nghiệm để phát triển các đề tài nghiên cứu tiếp theo về giáo dục STEM ở bậc tiểu học.

  4. Phụ huynh học sinh: Hiểu về phương pháp giáo dục STEM và lợi ích đối với sự phát triển toàn diện của con em, từ đó phối hợp cùng nhà trường hỗ trợ học sinh học tập hiệu quả.

Câu hỏi thường gặp

  1. Giáo dục STEM là gì và tại sao quan trọng trong môn Tự nhiên và Xã hội lớp 3?
    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 thực tiễn. Trong môn Tự nhiên và Xã hội lớp 3, STEM giúp học sinh hiểu sâu về thực vật và động vật qua trải nghiệm thực tế, tăng hứng thú học tập và phát triển kỹ năng tư duy sáng tạo.

  2. Những khó khăn phổ biến khi tổ chức hoạt động STEM là gì?
    Khó khăn chính gồm thiếu cơ sở vật chất, hạn chế tài liệu hướng dẫn, kinh phí tổ chức và trình độ giáo viên chưa đồng đều. Điều này ảnh hưởng đến việc vận dụng STEM thường xuyên và hiệu quả trong lớp học.

  3. Làm thế nào để giáo viên có thể áp dụng STEM hiệu quả trong dạy học?
    Giáo viên cần được đào tạo bài bản về phương pháp STEM, thiết kế bài học phù hợp với đặc điểm học sinh, sử dụng các công cụ hỗ trợ và tổ chức hoạt động nhóm, dự án thực hành để học sinh chủ động khám phá và vận dụng kiến thức.

  4. Hoạt động STEM giúp phát triển năng lực nào cho học sinh lớp 3?
    STEM phát triển năng lực quan sát, phân tích, giải quyết vấn đề, tư duy sáng tạo, kỹ năng hợp tác và giao tiếp, đồng thời hình thành ý thức vận dụng kiến thức vào thực tiễn cuộc sống.

  5. Phụ huynh có thể hỗ trợ con em học STEM như thế nào?
    Phụ huynh nên tạo điều kiện cho con tham gia các hoạt động trải nghiệm, khuyến khích khám phá, hỗ trợ học tập qua các dự án nhỏ tại nhà và phối hợp chặt chẽ với giáo viên để theo dõi tiến trình học tập của con.

Kết luận

  • Giáo dục STEM trong dạy học chủ đề Thực vật và Động vật môn Tự nhiên và Xã hội lớp 3 được giáo viên đánh giá cao về tầm quan trọng và hiệu quả trong phát triển năng lực học sinh.
  • Mức độ vận dụng STEM trong thực tế còn hạn chế do khó khăn về cơ sở vật chất, tài liệu và kinh phí.
  • Thực nghiệm sư phạm cho thấy phương pháp STEM giúp học sinh tiến bộ rõ rệt về kiến thức và kỹ năng.
  • Cần tăng cường đào tạo giáo viên, đầu tư trang thiết bị và xây dựng tài liệu hướng dẫn để nâng cao chất lượng tổ chức hoạt động STEM.
  • Đề xuất các bước tiếp theo gồm triển khai các giải pháp khắc phục khó khăn, mở rộng thực nghiệm và nhân rộng mô hình tại các trường tiểu học khác.

Hành động ngay hôm nay để đổi mới phương pháp dạy học, nâng cao chất lượng giáo dục STEM, góp phần phát triển toàn diện thế hệ học sinh tương lai!