Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh phát triển kinh tế - xã hội của nước CHDCND Lào giai đoạn 2016-2020, việc nâng cao chất lượng giáo dục, đặc biệt là đào tạo nguồn nhân lực có năng lực sáng tạo và kỹ năng thực hành, được xem là nhiệm vụ trọng tâm. Theo báo cáo của ngành giáo dục Lào, việc đổi mới phương pháp dạy học nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho sinh viên (SV) là một trong những giải pháp then chốt để đáp ứng yêu cầu phát triển bền vững. Luận văn tập trung nghiên cứu tổ chức hoạt động thực hành thiết kế và dạy học theo định hướng giáo dục STEM cho SV khoa Vật lý trường Cao đẳng Sư phạm Luang Nam Tha, nhằm phát triển năng lực sáng tạo trong lĩnh vực vật lý, đặc biệt là chủ đề “Năng lượng nước”.

Phạm vi nghiên cứu được giới hạn tại trường Cao đẳng Sư phạm Luang Nam Tha, tỉnh Luang Nam Tha, nước CHDCND Lào, trong năm học 2019-2020. Mục tiêu cụ thể là xây dựng kế hoạch dạy học thực hành theo định hướng STEM, tổ chức thực nghiệm sư phạm và đánh giá hiệu quả phát triển năng lực sáng tạo của SV thông qua hoạt động thiết kế và dạy học chủ đề “Năng lượng nước”. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao chất lượng đào tạo giáo viên tương lai, góp phần cải thiện phương pháp dạy học môn Vật lý, đồng thời hỗ trợ chính sách đổi mới giáo dục của Lào trong giai đoạn hiện nay.

Theo điều tra thực tế, 100% SV chưa từng được học theo phương pháp STEM, trong khi 98% SV mong muốn được tham gia các hoạt động trải nghiệm sáng tạo. Kết quả khảo sát 28 giảng viên cho thấy chỉ khoảng 55% có cơ hội tham gia tập huấn về phương pháp dạy học đổi mới, 64% trường học có thiết bị thí nghiệm nhưng việc sử dụng còn hạn chế. Những số liệu này phản ánh rõ nhu cầu cấp thiết trong việc đổi mới phương pháp dạy học nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho SV.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai khung lý thuyết chính: giáo dục STEM và phát triển năng lực sáng tạo. Giáo dục STEM là phương pháp tích hợp liên ngành giữa Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học, nhằm phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề thực tiễn và tư duy sáng tạo cho người học. Theo Viện Khoa học Quốc gia Mỹ, STEM giúp học sinh kết nối kiến thức với thực tế, phát triển kỹ năng thế kỷ 21 như tư duy phản biện, hợp tác và sáng tạo.

Khái niệm năng lực sáng tạo được xây dựng dựa trên các nghiên cứu tâm lý học, bao gồm ba thành phần cơ bản: tư duy sáng tạo, động cơ sáng tạo và ý chí. Tư duy sáng tạo bao gồm khả năng tưởng tượng, trực giác, liên tưởng và giải quyết vấn đề đa chiều. Động cơ sáng tạo là sự ham muốn đổi mới và cải tiến, còn ý chí là sự kiên trì trong quá trình sáng tạo. Mô hình năng lực theo OECD phân chia năng lực thành năng lực chung và năng lực chuyên môn, trong đó năng lực sáng tạo là một phần quan trọng của năng lực chung.

Ngoài ra, luận văn tham khảo mô hình CIPPPA (Constructivism, Interaction, Physical participation, Process learning, Application) trong phương pháp dạy học lấy người học làm trung tâm, nhấn mạnh sự tương tác, tham gia thể chất, quá trình học tập và ứng dụng kiến thức vào thực tiễn.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp hỗn hợp, kết hợp nghiên cứu định tính và định lượng. Nguồn dữ liệu chính bao gồm:

  • Khảo sát thực trạng giảng dạy và học tập tại trường Cao đẳng Sư phạm Luang Nam Tha và hai trường THPT địa phương với 28 giảng viên và 26 sinh viên.
  • Phân tích tài liệu lý luận về giáo dục STEM, năng lực sáng tạo và phương pháp dạy học phát triển năng lực.
  • Thực nghiệm sư phạm tổ chức hoạt động thực hành thiết kế và dạy học chủ đề “Năng lượng nước” theo định hướng STEM.

Cỡ mẫu được chọn theo phương pháp chọn mẫu thuận tiện, đảm bảo đại diện cho nhóm giảng viên và sinh viên trong khoa Vật lý. Phân tích dữ liệu sử dụng thống kê mô tả, biểu đồ phần trăm và so sánh kết quả trước và sau thực nghiệm. Timeline nghiên cứu kéo dài trong năm học 2019-2020, bao gồm giai đoạn khảo sát, xây dựng kế hoạch, triển khai thực nghiệm và đánh giá kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Thực trạng phương pháp dạy học và điều kiện giảng dạy: Khoảng 55% giảng viên có cơ hội tham gia tập huấn đổi mới phương pháp dạy học, 64% trường học có thiết bị thí nghiệm nhưng chỉ 49% giảng viên sử dụng thường xuyên. Việc ứng dụng ICT trong dạy học còn hạn chế, chỉ 31% giảng viên sử dụng thiết bị hiện đại trong giảng dạy.

  2. Hiểu biết và kinh nghiệm của sinh viên về STEM: 100% sinh viên chưa từng được học theo phương pháp STEM, 81% chưa từng tham gia hoạt động thí nghiệm sáng tạo, 77% chưa từng tham gia hoạt động trải nghiệm sáng tạo. Tuy nhiên, 98% sinh viên mong muốn được tham gia các hoạt động thiết kế và thực hành theo định hướng STEM.

  3. Hiệu quả thực nghiệm sư phạm: Sau khi tổ chức hoạt động thực hành thiết kế và dạy học theo định hướng STEM chủ đề “Năng lượng nước”, năng lực sáng tạo của sinh viên được đánh giá tăng lên rõ rệt. Tỉ lệ sinh viên đạt mức năng lực sáng tạo cao tăng từ khoảng 20% lên 65%, đồng thời kỹ năng làm việc nhóm và giải quyết vấn đề cũng được cải thiện đáng kể.

  4. Phản hồi của giảng viên và sinh viên: 90% giảng viên đánh giá phương pháp STEM giúp sinh viên hứng thú học tập hơn, 85% sinh viên cảm thấy tự tin hơn trong việc áp dụng kiến thức vào thực tiễn và phát triển ý tưởng sáng tạo.

Thảo luận kết quả

Kết quả nghiên cứu cho thấy việc tổ chức hoạt động thực hành thiết kế và dạy học theo định hướng STEM có tác động tích cực đến phát triển năng lực sáng tạo của sinh viên khoa Vật lý. Nguyên nhân chính là phương pháp này tạo điều kiện cho sinh viên tham gia tích cực, trải nghiệm thực tế và phát triển kỹ năng tư duy phản biện, sáng tạo. So sánh với các nghiên cứu quốc tế, kết quả phù hợp với quan điểm của Viện Khoa học Quốc gia Mỹ và chiến lược giáo dục STEM quốc gia, nhấn mạnh vai trò của STEM trong phát triển kỹ năng thế kỷ 21.

Biểu đồ so sánh năng lực sáng tạo trước và sau thực nghiệm minh họa rõ sự tiến bộ của sinh viên, đồng thời bảng tổng hợp phản hồi giảng viên và sinh viên cho thấy sự đồng thuận về hiệu quả của phương pháp. Kết quả cũng phản ánh thực trạng hạn chế về thiết bị và kỹ năng sử dụng ICT trong giảng dạy, cần được cải thiện để nâng cao chất lượng đào tạo.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường đào tạo và bồi dưỡng giảng viên về phương pháp STEM: Tổ chức các khóa tập huấn chuyên sâu về thiết kế bài giảng và tổ chức hoạt động thực hành theo định hướng STEM, nhằm nâng cao năng lực chuyên môn và kỹ năng ứng dụng công nghệ thông tin. Mục tiêu đạt 80% giảng viên được đào tạo trong vòng 2 năm, do Bộ Giáo dục và Thể thao Lào phối hợp với các trường đại học thực hiện.

  2. Cải thiện cơ sở vật chất và trang thiết bị dạy học: Đầu tư bổ sung thiết bị thí nghiệm, công nghệ hiện đại và vật liệu sáng tạo phục vụ cho hoạt động thực hành thiết kế. Mục tiêu nâng tỷ lệ sử dụng thiết bị thí nghiệm lên 75% trong 3 năm tới, do nhà trường và các cơ quan quản lý giáo dục phối hợp thực hiện.

  3. Xây dựng và triển khai chương trình dạy học STEM tích hợp: Phát triển giáo án và tài liệu dạy học theo chủ đề liên môn, đặc biệt tập trung vào các chủ đề thực tiễn như “Năng lượng nước”. Mục tiêu hoàn thiện bộ giáo án STEM cho môn Vật lý trong vòng 1 năm, do khoa Vật lý và tổ chuyên môn chủ trì.

  4. Khuyến khích sinh viên tham gia hoạt động trải nghiệm và sáng tạo: Tổ chức các câu lạc bộ STEM, cuộc thi sáng tạo khoa học kỹ thuật nhằm tạo môi trường thực hành và phát triển năng lực sáng tạo. Mục tiêu thu hút ít nhất 70% sinh viên tham gia các hoạt động này trong 2 năm, do nhà trường và các tổ chức sinh viên phối hợp thực hiện.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Giảng viên và cán bộ quản lý giáo dục: Luận văn cung cấp cơ sở lý luận và thực tiễn về tổ chức dạy học STEM, giúp nâng cao năng lực chuyên môn và đổi mới phương pháp giảng dạy.

  2. Sinh viên ngành Sư phạm Vật lý: Tài liệu tham khảo hữu ích để hiểu rõ phương pháp dạy học STEM, phát triển năng lực sáng tạo và kỹ năng thực hành thiết kế.

  3. Nhà hoạch định chính sách giáo dục: Cung cấp dữ liệu thực tiễn và đề xuất giải pháp hỗ trợ đổi mới giáo dục, phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao.

  4. Các nhà nghiên cứu giáo dục và phát triển chương trình đào tạo: Tham khảo mô hình nghiên cứu, phương pháp thực nghiệm và kết quả đánh giá hiệu quả dạy học STEM trong bối cảnh giáo dục Lào.

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo dục STEM là gì và tại sao quan trọng trong đào tạo giáo viên?
STEM là phương pháp tích hợp Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học nhằm phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề và sáng tạo. Trong đào tạo giáo viên, STEM giúp nâng cao năng lực thiết kế bài giảng và tổ chức hoạt động thực hành, đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục hiện đại.

2. Năng lực sáng tạo được hiểu như thế nào trong nghiên cứu này?
Năng lực sáng tạo là khả năng phát hiện vấn đề mới, tưởng tượng, liên tưởng và giải quyết vấn đề đa chiều. Nó bao gồm tư duy sáng tạo, động cơ và ý chí, giúp cá nhân tạo ra các giải pháp mới và hiệu quả trong học tập và công việc.

3. Phương pháp nghiên cứu được sử dụng trong luận văn là gì?
Luận văn sử dụng phương pháp hỗn hợp, kết hợp khảo sát thực trạng, phân tích tài liệu lý luận và thực nghiệm sư phạm. Cỡ mẫu gồm 28 giảng viên và 26 sinh viên, phân tích dữ liệu bằng thống kê mô tả và so sánh kết quả trước-sau thực nghiệm.

4. Kết quả thực nghiệm cho thấy điều gì về hiệu quả dạy học STEM?
Kết quả cho thấy năng lực sáng tạo của sinh viên tăng đáng kể sau khi tham gia hoạt động thực hành thiết kế và dạy học theo định hướng STEM, đồng thời sinh viên có thái độ tích cực hơn với môn học và kỹ năng làm việc nhóm được cải thiện.

5. Làm thế nào để triển khai hiệu quả giáo dục STEM trong điều kiện hạn chế thiết bị?
Có thể sử dụng vật liệu đơn giản, tận dụng nguồn lực địa phương để chế tạo mô hình thí nghiệm sáng tạo. Đồng thời, tăng cường đào tạo giảng viên về phương pháp dạy học tích hợp và ứng dụng công nghệ thông tin để bù đắp hạn chế về thiết bị.

Kết luận

  • Luận văn làm rõ cơ sở lý luận và thực tiễn về tổ chức hoạt động thực hành thiết kế và dạy học theo định hướng giáo dục STEM cho sinh viên khoa Vật lý tại trường Cao đẳng Sư phạm Luang Nam Tha, Lào.
  • Phân tích thực trạng giảng dạy và học tập cho thấy nhu cầu cấp thiết trong việc đổi mới phương pháp dạy học nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho sinh viên.
  • Thiết kế và triển khai hoạt động dạy học STEM chủ đề “Năng lượng nước” đã góp phần nâng cao năng lực sáng tạo và kỹ năng thực hành của sinh viên.
  • Đề xuất các giải pháp cụ thể nhằm nâng cao năng lực giảng viên, cải thiện cơ sở vật chất và phát triển chương trình dạy học STEM tích hợp.
  • Khuyến nghị các bước tiếp theo bao gồm mở rộng thực nghiệm, đào tạo bồi dưỡng giảng viên và xây dựng chính sách hỗ trợ phát triển giáo dục STEM tại Lào.

Hành động tiếp theo: Các cơ quan quản lý giáo dục và nhà trường cần phối hợp triển khai các giải pháp đề xuất, đồng thời tiếp tục nghiên cứu mở rộng để nâng cao chất lượng đào tạo giáo viên và phát triển năng lực sáng tạo cho sinh viên.