Một số yếu tố ảnh hưởng hứng thú đối với lĩnh vực robotics của học sinh một số trường trung học cơ sở ở tại Tp Hồ Chí Minh

Giáo dục robotics (Educational Robotics) được xem là một môi trường để tạo điều kiện cho việc phát triển giáo dục STEM trong nhà trường. Nghiên cứu trong bài báo tập trung tìm hiểu suy nghı̃ và hứng thú của học sinh trung học cơ sở(HS THCS) đối với robotics ở một số trường tại Thành phố Hồ Chí Minh.

TẠP CHÍ KHOA HỌC TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH HO CHI MINH CITY UNIVERSITY OF EDUCATION JOURNAL OF SCIENCE Tập 17, Số (2020): 1336-1347 ISSN: 1859-3100 Vol 17, No (2020): 1336-1347 Website: http://journal.hcmue.edu.vn Bài báo nghiên cứu * MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG HỨNG THÚ ĐỐI VỚI LĨNH VỰC ROBOTICS CỦA HỌC SINH MỘT SỐ TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ Ở TẠI TP HỒ CHÍ MINH Lê Hải Mỹ Ngân1*, Nguyễn Thanh Tú1, Mai Thị Kim Ngọc , Đặng Đông Phương1, Vũ Quốc Thắng1, Nguyễn Văn Biên2 Khoa Vật lí, Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam Khoa Vật lı́, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, Việt Nam * Tác giả liên hệ: Lê Hải Mỹ Ngân – Email: nganlhm@hcmue.edu.vn Ngày nhận bài: 02-7-2020; ngày nhận sửa: 14-8-2020; ngày duyệt đăng: 24-8-2020 TÓM TẮT Giáo dục robotics (Educational Robotics) xem môi trường để tạo điều kiện cho việc phát triển giáo dục STEM nhà trường Nghiên cứu báo tập trung tìm hiểu suy nghı ̃ và hứng thú học sinh trung học sở (HS THCS) robotics số trường tại Thành phố Hồ Chí Minh Cơng cụ khảo sát hứng thú HS THCS xây dựng dựa công cụ RAAS (Robotics Activity Attitudes Scale) nghiên cứu Cross (2016) Chúng thực hiê ̣n khảo sát thử nghiê ̣m để điề u chỉnh bảng hỏi và khảo sát chı́nh thức để phân tı́ch Kết cho thấy, yếu tố giới tính và kiế n thức về lập trı̀nh là yếu tố có ảnh hưởng đế n tự tin tò mò HS khoa học robot, cụ thể HS nam có tự tin tò mò nhiều nữ Bên cạnh đó, suy nghı ̃ sự quan trọng robotics có tác động tích cực đến thái độ em với lıñ h vực này, cụ thể tự tin tị mị Kết nghiên cứu góp phầ n cho sở định hướng việc tổ chức triển khai hoạt động robotics HS nhà trường Từ khóa: khoa học robot; hứng thú; ho ̣c sinh THCS; giáo dục STEM Giới thiệu Trong Chương trình giáo dục phổ thơng 2018, giáo dục STEM đề cập cụ thể khơng chương trình tổng thể mà nhắc đến nhấn mạnh chương trình mơn học liên quan: Tốn học, Khoa học, Công nghệ, Tin học (Ministry of Education and Training, 2018) Qua thấy, giáo dục STEM Chương trình 2018 Việt Nam khuyến khích thực lồng ghép vào nội dung giáo dục liên quan việc triển khai chương trình dạy học khố Một nét Chương trình 2018 đẩy mạnh lĩnh vực giáo dục công nghệ giáo dục tin học với mục tiêu phát triển lực khả tiếp cận thực tiễn phát triển tư thời đại Một số nghiên cứu khác cho thấy, việc triển khai lĩnh vực khoa học robot (robotics) vào nhà trường mang lại nhiều hiệu dạy học môn học liên quan Cite this article as: Le Hai My Ngan, Nguyen Thanh Tu, Mai Thi Kim Ngoc, Dang Dong Phuong, Vu Quoc Thang, & Nguyen Van Bien (2020) Factors affecting students’ interest in robotics at some secondary schools – Ho Chi Minh City Ho Chi Minh City University of Education Journal of Science, 17(8), 1336-1347 1336 Lê Hải Mỹ Ngân tgk Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM (Yanik et al., 2016); việc đạt kĩ học thuật quan trọng nghiên cứu, sáng tạo, hợp tác, tư phê phán (Benitti, 2012; Xia, & Zhong, 2018) Giáo dục robotics nhà trường ngày quan tâm hình thức tiếp cận giáo dục STEM nhà trường Nhiều báo nghiên cứu tổng hợp giáo dục robotics công bố cho thấy lĩnh vực dần quan tâm nhiều việc triển khai thực nhà trường (Angel-Fernandez, & Vincze, 2018) Một số hình thức lồng ghép hoạt động ngoại khóa với kết học tập HS đưa để nhiều GV đưa giáo dục khoa học robot chương trình giảng dạy thức (Khine, 2017) Nghiên cứu Mohr‐Schroeder cộng (2014) đề cập lứa tuổi HS trung học sở thời điểm tốt để thu hút hứng thú HS lĩnh vực STEM (Mohr‐Schroeder et al., 2014) Gần đây, việc phát triển đưa giáo dục robotics vào nhà trường Việt Nam vấn đề nhà làm giáo dục quan tâm Gần nhất, vào ngày 28/01/2019, Trung tâm tổ chức hội nghị Ủy ban nhân dân thị xã Đông Triều (Quảng Ninh), Phịng Giáo dục Đào tạo phối hợp với Cơng ty Cổ phần Phát triển Giáo dục Kidscode tổ chức Hội nghị tập huấn STEM-Robotics cho đội ngũ cán bộ, giáo viên, nhân viên trường trung học trung học sở địa bàn thị xã Trong việc thực giáo dục robotics nhà trường, đối tượng HS thái độ/ hứng thú em lĩnh vực thông tin cần thiết cho nghiên cứu ứng dụng cụ thể Vì vậy, nghiên cứu thực đặt mối quan tâm đến hứng thú HS THCS lĩnh vực robotics Tổng quan 2.1 Giáo dục robotics Giáo dục robotics robot vừa đối tượng vừa công cụ học tập luôn đôi với kiến thức khoa học, cơng nghệ, kĩ thuật tốn học nhằm giúp HS kết nối với khoa học, làm HS có hứng thú, đam mê với cơng nghệ khoa học (Arís, & Orcos, 2019) Giáo dục robotics Việt Nam xuất phát từ đơn vị trung tâm hoạt động học kết nối với đơn vị sản xuất dụng cụ robotics như: Lego Wedo dành cho HS tiểu học, Lego mindstorm dành cho HS trung học, Huna robot… Các đơn vị dần kết nối với nhà trường để tạo chương trình học tập ngồi học trường cho HS, hình thức câu lạc tham gia thi… Một số kì thi bật ta kể đến như: thi World Robotics Olympiad (WRO), thi International Robot Olympiad Committee (IROC), thi Federation of International Robot – Soccer Association (FIRA Leagues) hay số thi Việt Nam Robotacon, Mini First Challenge (MFC) nhiều HS hưởng ứng sôi Giáo dục robotics góp phần giúp HS rèn luyện kĩ khoa học (Benitti, 2012; Xia, & Zhong, 2018) Giáo dục robotics có ý nghĩa việc rèn luyện cho HS kĩ cần thiết cho nghề nghiệp thúc đẩy hứng thú học tập HS cho môn Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật Toán học (STEM) (Blanchard, Freiman, & Lirrete-Pitre, 2010; Mohr-Schroeder et al., 2014; Petre, & Price, 2004) Với định hướng rõ nét cho HS kĩ làm việc nhóm, giáo dục robotics góp phần thúc đẩy khả tương tác xã hội chất lượng, hỗ trợ cộng tác thành cơng tăng động lực tìm hiểu khoa học cho HS 1337 Tập 17, Số (2020): 1336-1347 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM (Blumenfeld et al., 2004; Robinson, 2005) Qua cho thấy, giáo dục robotics tác động đến hứng thú học tập HS mang đến kết tốt trình học tập Khảo sát SITS (Student interest in Technology and Science) hứng thú HS công nghệ khoa học cho kết hứng thú cơng nghệ cơng cụ hữu ích để phát triển lĩnh vực giáo dục, đặc biệt giáo dục khoa học, thúc đẩy học tập theo định hướng STEM đặc biệt hướng nghiệp (President’s Council of Advisors on Science and Technology (PCAST), 2010) với kết hợp SITS can thiệp công nghệ sinh học mơ dựa máy tính (Romine et al., 2014) Sự hứng thú, tự tin công nghệ tạo kết hứng thú với hoạt động liên quan ảnh hưởng tích cực kết giáo dục (Schiefele et al., 1992), nhóm HS u thích tự tin công nghệ tiếp cận, tham gia học tập hoạt động học tập hiệu 2.2 Hứng thú học sinh lĩnh vực robotics Sự hứng thú cảm xúc cảm giác hình thành cách cá nhân tham dự tập trung vào vấn đề cụ thể (Taylor et al., 2007) Hứng thú cá nhân cảm giác nội bền bỉ hoạt động chủ đề định (Alexander, & Jetton, 1996) Trong nghiên cứu này, không thực tác động hay can thiệp khố học hay hoạt động HS mà quan tâm khai thác hứng thú cá nhân liên quan đến lĩnh vực robotics Nghiên cứu (Luce, & Hsi, 2015) tìm hiểu cách thúc đẩy quan tâm lâu dài khoa học HS việc khảo sát số lượng HS quan tâm đến chủ đề khoa học Nghiên cứu có đề cập trở ngại việc HS quan tâm đến chủ đề khoa học không thiết phải thể việc em tự tin theo đuổi Do đó, họ đánh giá quan tâm HS qua cách HS tò mò chất chủ đề liên quan Kết họ nhận có khác biệt lớn em cách thể tò mò, chứng minh HS biểu tị mị khác mối quan tâm, hứng thú với khoa học theo cách khác Do đó, tị mị yếu tố có tác động đến việc kích thích hứng thú HS tham gia hoạt động Bên cạnh đó, số nghiên cứu thực tìm hiểu xu hướng tiếp cận tham gia hoạt động robotics phát triển lực liên quan lĩnh vực robotics khía cạnh giới tính (Atmatzidou, & Demetriadis, 2016) Tại Mĩ, kì thi Nâng cao (AP) trường trung học, số lượng HS nam đăng kí vào trường đại học khoa học máy tính, khoa học robot chuyên ngành liên quan nhiều so với HS nữ Ở trường trung học, nữ sinh tham gia vào kì thi AP Khoa học Tốn, dự bị đại học bao gồm: Giải tích, Khoa học Máy tính Thống kê (Nourbakhsh et al., 2002) Nghiên cứu (Blumenfeld et al., 2004) khác biệt giới tính khóa học robot tuần cho học sinh trung học thấy HS nữ thường gặp phải khó khăn lập trình nhiều HS nam, HS nữ tham gia khóa học tự tin bạn nam Theo nghiên cứu National Science, ngành nghề liên quan đến STEM bao gồm khoa học máy tính, vật lí kĩ thuật chủ yếu nam giới (National Science Board, 2016) Nhìn chung, tỉ lệ phụ nữ tham gia vào lĩnh vực kĩ thuật khoa học máy tính 30% Trong thi robot khuyến khích HS tìm hiểu thêm lĩnh vực lập trình kĩ thuật, nghiên cứu chứng minh có khác biệt giới tính tồn môi trường cạnh tranh khoảng cách tăng lên đáng kể theo độ tuổi sinh viên mức độ 1338 Lê Hải Mỹ Ngân tgk Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM phức tạp thi (Witherspoon et al., 2016) Một số đánh giá thi FIRST LEGO League tỉ lệ người thi nam nhiều nữ từ hai đến năm lần (Melchior et al., 2005) Nghiên cứu (Doerschuk et al 2007) cho thấy, khác biệt giới tính quan tâm tham gia khoa học máy tính, khoa học robot nam nữ xuất từ học THCS Câu hỏi và phương pháp nghiên cứu Trên sở tổng quan khoa học robot số thông tin hứng thú HS lĩnh vực, nghiên cứu thực để giải câu hỏi sau HS THCS ở một số trường khu vực Thành phố Hồ Chı́ Minh tham gia vào hoạt động Robotics nào? Có khác biệt giới tính kinh nghiệm lập trình HS tị mị tự tin lĩnh vực robotics hay không? Có phải HS nhận thức tầm quan trọng lĩnh vực robotics có tị mị tự tin lĩnh không? 3.1 Công cụ khảo sát Chúng thực thiế t kế cơng cu ̣ khảo sát theo quy trình Hình Hình Sơ đồ quy trình xây dựng cơng cụ khảo sát Trong nghiên cứu này, dựa công cụ RAAS (Robotics Activity Attitudes Scale) để đề xuất bảng khảo sát phù hợp với HS THCS Việt Nam Theo công bố năm 2015, RAAS phát triển kiểm định cách rõ ràng khoa học, khẳng định cơng cụ chuẩn hố (Cross et al., 2016) Trên sở bảng hỏi này, thực chuyển ngữ điều chỉnh, bổ sung số thông tin để phù hợp với HS Việt Nam Trên sở thông tin tổng quan bảng hỏi RAAS, bước đầu đề xuất cấu trúc bảng hỏi gồm ba phần: thông tin chung, hoa ̣t đô ̣ng liên quan robotics và thái đô ̣ đố i với các hoa ̣t đô ̣ng robotics – công nghê ̣, đươ ̣c thể hiê ̣n Bảng Bảng Cấu trúc bảng hỏi sơ khởi Nội dung A Thông tin chung Mô tả Thông tin HS Thông tin - Trường, khối lớp, giới tính Mơn học u thích - Thái độ hoạt động thực hành (thí nghiệm, làm dự án, hoạt động STEM B Hoạt động liên quan Hiểu biết ban đầu HS Hiể u biế t về robot và sự tham gia hoa ̣t robot Sự trải nghiệm các đô ̣ng robotics HS đến robotics 1339 Tập 17, Số (2020): 1336-1347 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM hoa ̣t đô ̣ng robotics công cụ lập trình C Thái độ, nhận thức Thái độ, nhận thức học - Sự tự tin công nghệ (CT) - Nhận thức công nghệ (PT) thân hoạt động sinh - Nhận thức khoa học robot (PR) robotics - công nghệ - Sự tị mị khoa học robot (CR) Chúng tơi chọn mẫu khảo sát thử nghiệm dựa sở tiêu chuẩn 5:1 Bollen (1989), với 42 câu hỏi, cần mẫu tối thiểu 42 x = 210 Chúng tiến hành thử nghiệm bảng hỏi sơ khởi 305 HS khối 6, 7, 8, đến từ Trường THCS Trần Văn Ơn THCS Hoàng Lê Kha Bảng hỏi gửi đến GV để thực sau kì thi HK1 Chúng tơi ghi nhâ ̣n phản hồ i của HS độ dài bảng hỏi, khả tiếp nhận câu hỏi Theo phản hồi, HS cảm thấy bảng hỏi dài, phải đọc nhiều nên dễ gây nhàm chán thực hiê ̣n Dữ liệu thu nhận sử dụng phần mềm SPSS 20.0 phân tích theo phương pháp hệ số tin cậy Cronbach’s Alpha phương pháp phân tích nhân tố khám phá EFA (Exploratory Factor Analysis) Kết Cronbach Alpha cho thấy bảng hỏi có ̣ sớ tin cậy lớn 0,7 thỏa với lı́ thuyế t, song số mệnh đề (item) có hệ số tương quan biến tổng (Corrected Item-total Correlation) nhỏ 0,3 thể kết nối với bảng hỏi có khả bị loại bỏ Sau nội dung mệnh đề, loại bỏ 5/11 mệnh đề thuộc thành tố tự tin khơng đảm bảo hệ số tương quan tổng loại bỏ đảm bảo độ tin cậy bảng hỏi Phân tích nhân tố khám phá EFA kiểm tra hội tụ mệnh đề thành tố cho thấy giá trị KMO tổng thể 0,85 Bartlett (p