Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh toàn ngành giáo dục đang tăng tốc thực hiện Chương trình Giáo dục phổ thông 2018, chuyển đổi số không còn là một giải pháp tình thế mà đã trở thành xu thế tất yếu nhằm đổi mới căn bản phương pháp dạy học. Theo kết quả điều tra thực tiễn tại 8 trường tiểu học trên địa bàn thành phố Thái Nguyên, có tới 84,2% giáo viên nhận thức sâu sắc rằng học liệu số giữ vai trò đặc biệt quan trọng trong việc nâng cao chất lượng bài giảng và phát triển năng lực của người học. Tuy nhiên, việc đưa công nghệ vào lớp học hiện nay vẫn đối mặt với khoảng trống lớn khi đa số giáo viên còn lúng túng trong khâu tự chủ thiết kế và tích hợp sư phạm.

Trước đòi hỏi cấp thiết đó, luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục chuyên ngành Giáo dục học của tác giả Cao Thị Bích Phương, hoàn thành tại Trường Đại học Sư phạm thuộc Đại học Thái Nguyên vào năm 2025, đã nghiên cứu chuyên sâu về đề tài xây dựng và sử dụng học liệu số trong dạy học môn Tự nhiên và Xã hội lớp 3. Công trình đạt độ tin cậy và liêm chính học thuật cao với tỷ lệ tương đồng đo lường qua phần mềm kiểm tra trùng lặp Turnitin chỉ ở mức 2%.

Mục tiêu cốt lõi của nghiên cứu là xây dựng quy trình thiết kế chuẩn hóa và đề xuất hệ thống biện pháp khai thác học liệu số tĩnh kết hợp học liệu số động nhằm tối ưu hóa hoạt động nhận thức của học sinh. Nghiên cứu được triển khai khảo sát trên diện rộng với 38 giáo viên và 300 học sinh tiểu học trong năm học 2024-2025, đồng thời tổ chức thực nghiệm sư phạm bài bản tại trường Tiểu học và Trung học cơ sở Phúc Hà. Ý nghĩa của luận văn không chỉ nằm ở việc hoàn thiện lý luận dạy học tiểu học mà còn cung cấp hệ thống giải pháp thực tiễn giúp nâng tỷ lệ học sinh hào hứng học tập lên 85%, góp phần hiện thực hóa mục tiêu chuyển đổi số quốc gia trong giáo dục tiểu học.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý thuyết học tập đa phương tiện của Richard Mayer và Roxana Moreno (năm 2003). Lý thuyết này chỉ ra rằng bộ não con người xử lý thông tin qua hai kênh riêng biệt gồm kênh hình ảnh và kênh âm thanh với dung lượng xử lý có hạn trong cùng một thời điểm. Do đó, học liệu số hiệu quả phải giảm thiểu tải nhận thức thừa, phối hợp hài hòa giữa lời giảng và hình ảnh, đồng thời phân đoạn nội dung hợp lý để người học không bị quá tải.

Bên cạnh đó, đề tài kết hợp lý thuyết phát triển nhận thức của Jean Piaget và các nghiên cứu tâm sinh lý học lứa tuổi. Học sinh lớp 3 (trong độ tuổi từ 7 đến 10 tuổi) có trọng lượng não bộ đạt khoảng 90% người trưởng thành, đang bước vào giai đoạn thao tác tư duy cụ thể. Tri giác của trẻ mang tính trực quan sinh động, tư duy gắn liền với hành động thực tế và hình ảnh cụ thể trước mắt.

Ngoài ra, luận văn vận dụng lý thuyết tương tác của Michael G. Moore về ba mối quan hệ tương tác cốt lõi trong không gian học tập số: tương tác giữa người học với nội dung, giữa người học với giáo viên và giữa người học với bạn học. Từ các nền tảng này, tác giả hệ thống hóa ba khái niệm trọng tâm: học liệu số tĩnh (tài liệu văn bản, slide bài giảng, hình ảnh minh họa), học liệu số động (video hoạt hình, mô phỏng tương tác, bài tập phản hồi tức thì, sách lật số flipbook) và kịch bản sư phạm tương tác đa chiều.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu xác định cỡ mẫu khảo sát thực trạng gồm 38 giáo viên trực tiếp giảng dạy lớp 3 và 300 học sinh lớp 3 tại các cơ sở giáo dục trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên trong năm học 2024-2025.

Phương pháp chọn mẫu được áp dụng là chọn mẫu phân tầng kết hợp thuận tiện tại 8 trường tiểu học đại diện cho cả khu vực trung tâm đô thị và vùng ven (bao gồm các trường Tiểu học Nguyễn Huệ, Gia Sàng, Túc Duyên, Đội Cấn 2, Đồng Quang, Đồng Bẩm, Hoàng Văn Thụ và Phú Xá). Cách tiếp cận phân tầng này đảm bảo tính đại diện cao, phản ánh chính xác sự đa dạng về điều kiện cơ sở vật chất, trang thiết bị công nghệ cũng như trình độ tin học của giáo viên giữa các địa bàn khác nhau.

Về phương pháp xử lý dữ liệu, tác giả sử dụng các phương pháp thống kê toán học trong khoa học giáo dục, xử lý định lượng bằng phần mềm Microsoft Excel để tính tần số, tỷ lệ phần trăm và điểm trung bình theo thang đo Likert 3 mức độ. Lý do lựa chọn phương pháp này là vì tính chuẩn xác, khách quan, cho phép lượng hóa cụ thể mức độ nhận thức, tần suất sử dụng học liệu số ở từng khâu lên lớp và xác định chính xác thứ bậc các khó khăn mà giáo viên đang gặp phải trong thực tế giảng dạy.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Khảo sát thực tiễn mang lại những phát hiện quan trọng về bức tranh dạy học số hóa hiện nay:

Thứ nhất, tồn tại khoảng cách lớn giữa nhận thức lý thuyết và năng lực sáng tạo học liệu thực tế. Mặc dù 84,2% giáo viên khẳng định học liệu số giữ vai trò rất quan trọng, nhưng chỉ có 10,5% (4 trên tổng số 38 giáo viên) thường xuyên tự thiết kế học liệu số; trong khi đó, có đến 47,4% giáo viên hoàn toàn không tự thiết kế mà chỉ phụ thuộc vào các tài nguyên có sẵn trên mạng.

Thứ hai, mức độ ứng dụng học liệu số phân bổ không đồng đều giữa các tiến trình dạy học. Học liệu số được dùng nhiều nhất ở khâu hình thành kiến thức mới với tỷ lệ 57,9% giáo viên thực hiện thường xuyên. Ngược lại, ở các khâu đòi hỏi mức độ tương tác cao như vận dụng mở rộng (chỉ đạt 31,6%), tổ chức hoạt động trải nghiệm số (chỉ đạt 26,3%) và thiết kế bài tập tương tác (chỉ đạt 23,7%), mức độ ứng dụng sụt giảm nghiêm trọng. Điểm trung bình đánh giá chung về mức độ thiết kế và tổ chức học liệu số chỉ đạt 2,16 trên thang điểm 3.

Thứ ba, học sinh thể hiện thái độ đón nhận rất tích cực nhưng còn thiếu năng lực tự chủ học tập. Có 85% học sinh khẳng định học liệu số giúp giờ học Tự nhiên và Xã hội thú vị hơn, 92% hào hứng trước các hình ảnh và video sinh động, 85% yêu thích trò chơi giáo dục. Tuy nhiên, tỷ lệ học sinh chủ động tự tìm hiểu kiến thức mở rộng qua học liệu số chỉ dừng lại ở mức 55%, thấp hơn nhiều so với tỷ lệ 70% học sinh xem video bài giảng thụ động.

Thứ tư, nghiên cứu đã định vị rõ ba rào cản lớn nhất đối với giáo viên: thiếu thời gian chuẩn bị bài giảng (chiếm 68,4%), thiếu kinh phí mua bản quyền phần mềm chất lượng cao (chiếm 65,8%) và thiếu trang thiết bị hạ tầng đồng bộ (chiếm 63,2%).

Thảo luận kết quả

Thực trạng học liệu số bị giảm cấp về dạng tĩnh đơn thuần (như trình chiếu slide bài giảng hoặc phát video minh họa) bắt nguồn từ áp lực hành chính và định mức tiết dạy dày đặc, khiến giáo viên không đủ thời gian đầu tư xây dựng các hoạt động tương tác phức tạp. Điều này lý giải vì sao có tới 55,3% giáo viên gặp khó khăn khi thiết kế bài tập tương tác và 42,1% giáo viên tự nhận thấy mình còn hạn chế về kỹ năng công nghệ thông tin.

Kết quả nghiên cứu này tương thích chặt chẽ với các công bố khoa học quốc tế của Cheung và Slavin (năm 2013) cũng như Tamim và cộng sự (năm 2011), nhấn mạnh rằng công nghệ tự thân không làm tăng kết quả học tập nếu thiếu thiết kế sư phạm gắn liền với nhiệm vụ nhận thức. Khi giáo viên chỉ sử dụng học liệu số để thay thế bảng đen thông thường, tiềm năng phát triển năng lực của Chương trình Giáo dục phổ thông 2018 chưa thể được phát huy tối đa.

Trong cấu trúc luận văn, các dữ liệu định lượng này được trình bày trực quan thông qua bảng đối sánh tần số và các biểu đồ hình cột phân tích rào cản, kết hợp biểu đồ tròn thể hiện cơ cấu thái độ của học sinh. Cách thể hiện này giúp người đọc nhận diện rõ nét từng điểm nghẽn nghiệp vụ, tạo căn cứ vững chắc cho việc đề xuất các giải pháp mang tính khả thi cao.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả nghiên cứu lý luận và khảo sát thực tiễn, luận văn đề xuất 4 nhóm giải pháp hành động cụ thể:

Thứ nhất, Ban Giám hiệu các nhà trường phối hợp cùng Phòng Giáo dục và Đào tạo xây dựng kho tài nguyên số dùng chung cấp trường và liên trường. Đơn vị quản lý cần chuẩn hóa các gói học liệu mở theo định dạng HTML5 và video tương tác, đặt mục tiêu đạt 100% giáo viên tiểu học được quyền truy cập và tái sử dụng nguồn tư liệu bài giảng đạt chuẩn trong lộ trình từ 6 đến 12 tháng, giúp giảm ít nhất 40% thời gian chuẩn bị bài giảng cho từng cá nhân.

Thứ hai, Tổ chuyên môn nhà trường triển khai các khóa tập huấn thực chiến về việc ứng dụng trí tuệ nhân tạo và các công cụ trực tuyến thân thiện như Canva AI, ChatGPT, Heyzine flipbook, Wordwall và LearningApps. Mục tiêu cụ thể là nâng tỷ lệ giáo viên có khả năng tự chủ thiết kế bài tập tương tác từ mức khiêm tốn 10,5% hiện nay lên tối thiểu 60% sau một năm học bồi dưỡng chuyên môn liên tục.

Thứ ba, giáo viên trực tiếp đứng lớp áp dụng nghiêm túc quy trình 4 bước chuẩn hóa: nghiên cứu chuẩn đầu ra của chương trình; lựa chọn mục tiêu học tập trọng tâm; chọn loại học liệu số thích hợp; tiến hành thiết kế tích hợp đa phương tiện. Trong mỗi bài giảng môn Tự nhiên và Xã hội, giáo viên cần kết hợp linh hoạt giữa sơ đồ tĩnh với video hoạt hình phân đoạn ngắn dưới 2 phút và sách lật điện tử, hướng tới mục tiêu nâng tỷ lệ học sinh tự học độc lập từ 55% lên 80% qua 2 học kỳ thực nghiệm.

Thứ tư, chính quyền địa phương và Ban đại diện cha mẹ học sinh đẩy mạnh xã hội hóa để nâng cấp hạ tầng số. Mục tiêu là trang bị tối thiểu 1 phòng học đa phương tiện hoàn chỉnh và kết nối Internet tốc độ cao cho 100% các lớp học tiểu học trong thời gian 18 tháng, từng bước tháo gỡ khó khăn về thiếu thốn trang thiết bị cho 63,2% giáo viên.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nghiên cứu mang giá trị ứng dụng sâu rộng và là tài liệu tham khảo đắc lực cho 4 nhóm đối tượng trọng tâm:

Thứ nhất, giáo viên tiểu học đang trực tiếp giảng dạy môn Tự nhiên và Xã hội lớp 3: Luận văn cung cấp hướng dẫn từng bước cụ thể, đặc biệt là kịch bản mẫu của bài 29 (chủ đề Trái đất và bầu trời), giúp thầy cô làm chủ kỹ thuật tạo hình ảnh minh họa bằng AI, chèn video sư phạm và tạo flipbook đa phương tiện nhằm tiết kiệm 40% thời gian soạn bài.

Thứ hai, cán bộ quản lý chuyên môn và Hiệu trưởng các trường tiểu học: Nguồn số liệu điều tra thực tiễn từ 8 trường học và 38 giáo viên là bức tranh tham chiếu giá trị để nhà quản lý xây dựng kế hoạch bồi dưỡng năng lực số nội bộ, đồng thời đưa ra các tiêu chí đánh giá tiết dạy ứng dụng công nghệ một cách công bằng, thực chất.

Thứ ba, giảng viên và sinh viên ngành Giáo dục Tiểu học tại các trường đại học sư phạm: Đề tài là tài liệu nghiên cứu chuyên khảo hữu ích về phương pháp dạy học môn Tự nhiên và Xã hội, minh họa sinh động cách kết nối giữa lý thuyết tâm lý học nhận thức của lứa tuổi 7 đến 10 tuổi với thực hành đổi mới phương pháp giảng dạy.

Thứ tư, các chuyên gia thiết kế chương trình giáo dục số và các doanh nghiệp EdTech: Nghiên cứu giúp các nhà phát triển hiểu rõ tâm lý học sinh lớp 3 cùng những rào cản thực tế của 68,4% giáo viên, từ đó xây dựng các nền tảng học liệu thông minh, thân thiện, dễ thao tác và có chi phí hợp lý cho trường học công lập.

Câu hỏi thường gặp

Tại sao giáo viên hiện nay chủ yếu sử dụng học liệu số ở khâu hình thành kiến thức mới mà ít dùng ở các khâu khác? Khảo sát 38 giáo viên cho thấy có tới 57,9% giáo viên ưu tiên dùng video và slide minh họa ở khâu kiến thức mới vì tính trực quan giúp học sinh nhanh chóng nắm bắt các khái niệm khoa học trừu tượng. Trong khi đó, việc thiết kế bài tập tương tác (chỉ đạt 23,7%) đòi hỏi nhiều kỹ năng công nghệ và thời gian, điều mà 68,4% giáo viên đang thiếu hụt trầm trọng.

Học sinh lớp 3 còn nhỏ, liệu việc tiếp cận học liệu số có gây quá tải nhận thức cho các em hay không? Học liệu số không gây quá tải nếu được thiết kế chuẩn theo lý thuyết đa phương tiện của Mayer. Dữ liệu khảo sát 300 học sinh cho thấy 85% học sinh cảm thấy bài học thú vị hơn nhờ các hình ảnh và trò chơi giáo dục. Khi nội dung được phân chia thành các đoạn ngắn và thao tác kéo thả đơn giản, học sinh tiếp thu rất tự nhiên mà không gặp áp lực.

Việc ứng dụng trí tuệ nhân tạo như Canva AI hay ChatGPT hỗ trợ giáo viên như thế nào trong thực tế? Trong bài học thực nghiệm số 29, tác giả đã dùng ChatGPT để xây dựng kịch bản sư phạm, dùng Canva AI tạo đồ họa vũ trụ phong cách Chibi và ứng dụng giọng đọc tự động từ công nghệ FPT. Sự hỗ trợ của các công cụ này giúp giáo viên giảm khoảng 40% thời gian thiết kế bài giảng mà chất lượng thẩm mỹ và tính sư phạm vẫn được nâng cao rõ rệt.

Làm thế nào để các trường học vùng khó khăn giải quyết rào cản thiếu trang thiết bị mà 63,2% giáo viên đang gặp phải? Luận văn đề xuất giải pháp tối ưu hóa thiết bị thông qua mô hình phân phối học liệu số qua mã QR và các nền tảng tương thích trên điện thoại thông minh. Giáo viên có thể trình chiếu tập trung trên một thiết bị tại lớp hoặc giao nhiệm vụ tự học trực tuyến cho học sinh tại nhà, giảm bớt sự phụ thuộc vào phòng máy vi tính của nhà trường.

Quy trình 4 bước thiết kế học liệu số trong luận văn có thể chuyển giao cho các môn học khác không? Quy trình 4 bước hoàn toàn có thể áp dụng rộng rãi cho các môn học khác ở tiểu học như Tiếng Việt, Toán, Lịch sử và Địa lý. Nguyên tắc thiết kế đi từ yêu cầu cần đạt đến lựa chọn công cụ tương tác số là khung phương pháp luận chung, giúp chuẩn hóa năng lực thiết kế bài giảng số cho giáo viên trong toàn ngành giáo dục.

Kết luận

Nghiên cứu của tác giả Cao Thị Bích Phương đã giải quyết một cách khoa học và thuyết phục bài toán đổi mới phương pháp giảng dạy tiểu học trong kỷ nguyên số thông qua 5 đóng góp nổi bật:

• Hệ thống hóa cơ sở lý luận vững chắc về xây dựng và sử dụng học liệu số ở tiểu học, kết hợp nhuần nhuyễn giữa thuyết đa phương tiện và đặc điểm tâm sinh lý học sinh lứa tuổi 7 đến 10 tuổi. • Phản ánh chân thực thực trạng giảng dạy thông qua khảo sát diện rộng tại 8 trường tiểu học với 38 giáo viên và 300 học sinh, định vị chính xác ba rào cản về thời gian, kinh phí và cơ sở vật chất. • Chuẩn hóa quy trình 4 bước thiết kế học liệu số dễ nhớ, dễ làm, giúp giáo viên chuyển đổi thành công từ người sử dụng thụ động thành người sáng tạo tài nguyên số. • Thiết kế thành công các bộ học liệu số mẫu tích hợp sách lật flipbook, trí tuệ nhân tạo và video hoạt hình, được 85% học sinh yêu thích và đón nhận tích cực. • Đảm bảo tính trung thực và liêm chính học thuật xuất sắc với tỷ lệ kiểm tra tương đồng Turnitin chỉ 2%, tạo tiền đề nhân rộng vững chắc.

Trong lộ trình 12 tháng tiếp theo, mô hình này cần được mở rộng tập huấn cho toàn bộ giáo viên tiểu học trên địa bàn tỉnh và phát triển thêm hệ thống bài giảng số hóa cho các khối lớp khác. Các nhà trường và quý thầy cô hãy chủ động vận dụng ngay quy trình 4 bước cùng các biện pháp sư phạm từ luận văn để mỗi tiết học Tự nhiên và Xã hội trở thành một không gian khám phá tri thức trực quan, sinh động và tràn đầy cảm hứng cho học sinh.