1
Yếu tố khó khăn về thuộc tính riêng của học sinh: Thuộc tính cá nhân bao gồm những thuộc tính bên trong và bên ngoài của HS trong quá trình học tập STEM. Các yếu tố bên trong bao gồm: Năng lực của HS; nhận thức về việc học STEM, lợi ích của STEM; niềm tin, động lực học STEM. Các yếu tố bên ngoài như nền tảng gia đình (trình độ); nguồn vốn xã hội.
Năng lực học sinh đạt được trong quá trình học tập STEM sẽ bao gồm tổng hòa kiến thức, kĩ năng, thái độ. STEM không phải là một môn học riêng biệt như Vật lý, Hóa học, Sinh học, Tốn học, Cơng nghệ, Tin học mà STEM là sự tổng hòa của các bộ mơn riêng lẻ đó nên STEM u cầu HS cần có các kiến thức, kĩ năng
• Sự nỗ lực của học sinh
• Tham gia hoạt động
• Tự điều chỉnh • Giáo viên • Bố mẹ • Nhà trường • Khơng khí lớp học • Nhận thức bản thân • Năng lực của HS
tổng hợp. Trong đó, khối kiến thức bao gồm kiến thức thuộc các mơn khoa học tự nhiên (Vật lý, Hóa học, Sinh học) và Toán học. Về kỹ năng, HS cần đạt được các nhóm kỹ năng chun biệt (Khoa học, Cơng nghệ, Tốn học, Kĩ thuật). Dựa trên quy trình tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM, HS cần có kiến thức về khoa học, cơng nghệ để đưa ra phương án thiết kế; các kĩ năng về Tốn học trong thiết kế các mơ hình sản phẩm, tính tốn được các chi tiết thành phần tạo nên mơ hình; kĩ năng về kĩ thuật trong lắp ráp chính xác các chi tiết, sử dụng các cơng cụ, vật liệu. Trong nghiên cứu này, tác giả đã tổng hợp và liệt kê tất cả các kiến thức, kĩ năng cần thiết từ những kĩ năng trong quá trình thiết kế (lên ý tưởng, phác thảo bản vẽ kĩ thuật, tìm kiếm tài liệu, liên hệ giữa thực tế với các kiến thức lý thuyết về Khoa học, Tốn học, Cơng nghệ đã học), các kĩ năng trong q trình thi cơng (lắp ráp, thử nghiệm). Bên cạnh đó, HS cần có những kĩ năng chung (đặt, giải quyết vấn đề; giao tiếp, hợp tác; thuyết trình) để có thể thống nhất mơ hình thiết kế với các thành viên trong nhóm, báo cáo, thuyết trình về sản phẩm. Trong quá trình làm, HS chỉ cần bỏ qua một bước nào đó hoặc khơng cẩn thận trong tính tốn, thi cơng cũng dẫn tới khơng ra kết quả như mong đợi cản trở việc học tập STEM. Bên cạnh đó, chương trình giáo dục hiện nay đang thiên nặng về lý thuyết nên các kĩ năng về thực hành HS sẽ còn lúng túng.
Khi đưa STEM vào dạy học đã thu hút được sự chú ý của HS vì tính thực tế của nó, tuy nhiên hiện tại STEM chưa nằm trong chương trình học bắt buộc do đó, tại các trường STEM đang được triển khai dưới các hình thức câu lạc bộ sau giờ, các buổi hoạt động ngoại khóa. HS khơng có sự ràng buộc với STEM nên việc HS tham gia chủ yếu dựa trên tự nguyện, đam mê, u thích của các em nên HS có thể bỏ giữa chừng, đây cũng là một rào cản cho việc triển khai dạy và học STEM. Thêm vào đó, việc kiểm tra, thi cử còn nặng về lý thuyết, cũng không sử dụng nhiều các kiến thức liên quan STEM. Đối với HS THCS nhất với HS cuối cấp, các em đang chịu thêm một áp lực về thi chuyển cấp nên việc HS dành thời gian cho các hoạt động ngoại khóa hay STEM sẽ khơng nhiều, khi các em khơng bố trí được thời gian. Chính với tâm lý đa số của HS Việt Nam kết quả học tập chỉ được biểu hiện qua điểm số, cùng với việc đề kiểm tra còn nặng về lý thuyết, thiếu tính ứng
dụng, thực tế nên HS có thể khơng nhận thức được ảnh hưởng của STEM đến kết quả học tập, cũng như định hướng nghề nghiệp phù hợp cho bản thân sau này.
Yếu tố khó khăn về mơi trường học tập: Đây là nhóm yếu tố liên quan bên ngoài đến bản thân người học. Nhóm yếu tố này gồm:
Giáo viên: Phong cách giảng dạy của GV, phương pháp dạy, sự hỗ trợ của GV đến việc học của HS. Theo chương trình giáo dục Việt Nam, từ cấp trung học cơ sở trở lên, các lĩnh vực được chia thành nhiều môn học nhỏ do GV chuyên môn phụ trách (GV vật lý, GV sinh học, GV hóa học, GV tốn học…). Thực tế, GV chuyên môn STEM không nhiều và đa số là GV thuộc các môn khoa học tự nhiên, tốn, cơng nghệ… phụ trách. Khơng những thế, kiến thức không chỉ thuộc một môn học nhất định, mà kiến thức tổng hợp của nhiều mơn địi hỏi GV dạy STEM cũng cần có kiến thức tổng hợp và cả kĩ năng tổng hợp. Lấy ví dụ: trong một tiết học STEM về xây dựng một cây cầu, GV ngồi kiến thức về tốn học, vật lý, GV cần có kĩ năng trong việc tính tốn chính xác, thực hành, thiết kế được một mơ hình cầu. GV cần có sự hợp tác giữa các GV bộ mơn với nhau, cũng như có thời gian nghiên cứu trong khi lượng cơng việc. Trong khi, việc đầu tư, tập huấn, hỗ trợ GV dạy STEM chưa nhiều. Điều đó, có thể làm trở ngại một số GV khi tiến hành dạy STEM. Khi chính GV cịn đang lúng túng trong việc thực hiện, triển khai các hoạt động dạy và học STEM thì cũng làm hạn chế sự hỗ trợ của GV đến với HS cả về mặt kiến thức, kĩ năng cũng như truyền cảm hứng cho HS theo đuổi STEM.
Bố mẹ: Có nhận thức chưa chính xác về STEM, chưa nhìn ra được lợi ích, hiệu quả STEM mang lại cho con. Bố mẹ thường có tâm lý học gì thi nấy, nên sẽ thấy STEM khơng giúp ích gì cho kết quả học tập của con. Dẫn tới việc, bố mẹ khơng ủng hộ, khơng khuyến khích, khơng đầu tư các con tham gia các hoạt động STEM.
Nhà trường: Bao gồm: chương trình giảng dạy, kinh phí hoạt động, phịng thí nghiệm, có sở vật chất. Giáo dục STEM là cách tiếp cận liên môn được Bộ GD&ĐT khuyến khích các trường áp dụng để thực hiện giúp HS phát triển toàn diện, đáp ứng các như cầu của thị trường lao động, hội nhập quốc tế. Tuy nhiên, hiện tại STEM chưa được đưa vào thời gian khóa biểu chính khóa do đó việc triển
khai STEM ở mỗi trường là khác nhau. Tại Việt Nam, STEM đưa vào các câu lạc bộ sau giờ ở đa số các trường THCS nên sự hỗ trợ về kinh phí hoạt động có khác nhau. STEM gắn liền với thực hành, nên HS đa phần sẽ làm tại các phịng thí nghiệm. Tuy nhiên hầu hết tại các trường như tác giả nghiên cứu, HS đang làm tại các phịng thí nghiệm Lý – Hóa – Sinh hoặc robotic mà chưa có phịng riêng thí nghiệm STEM. Bên cạnh đó, hệ thống cơ sở vật chất, dụng cụ thí nghiệm, trang thiết bị ở mức cơ bản, đáp ứng thực hiện các dự án hoặc các mơ hình đơn giản. Nguồn tài liệu hướng dẫn, tài liệu tham khảo về cách tổ chức hoạt động dạy – học STEM, cũng như về sách liên quan STEM chưa nhiều, dẫn đến hạn chế về nguồn sách STEM tại thư viện của các trường học. Với sự phát triển của khoa học công nghệ thời đại hiện nay nhưng nguồn tài liệu trực tuyến về STEM cịn hạn chế.
Khơng khí lớp học: Trong các tiết học STEM, các hoạt động thường được tổ chức là các hoạt động nhóm, HS hợp tác với nhau để cùng đưa ý tưởng, thiết kế cũng như trình bày. Có thể thấy khơng khí làm việc nhóm, sự tương tác giữa các thành viên có ảnh hưởng tới thái độ tham gia của HS. Sự không nghiêm túc, không hợp tác, khơng tham gia đóng góp ý kiến của một hoặc một số thành viên trong nhóm, sẽ gây khó khăn tạo ra các sản phẩm STEM chất lượng. Bên cạnh đó, trong một lớp học khơng chỉ có sự tương tác giữa học sinh với học sinh mà cịn có sự tương tác giữa GV và HS. Mối tương tác này cũng có thể gây cản trở cho việc học STEM của HS khi GV khơng nhiệt tình, khơng ủng hộ, hỗ trợ HS trong quá trình thực hiện, GV không truyền được đam mê cho HS.
Yếu tố khó khăn về hành vi và hành động của học sinh bao gồm sự nỗ lực của học sinh, sự tham gia hoạt động nhóm hoặc hoạt động cá nhân, sự điều chỉnh. Ở yếu tố này, tập trung vào thái độ của HS trước nhiệm vụ học tập. STEM không nằm trong chương trình bắt buộc và từ sự áp lực về việc học thiên về mặt lý thuyết như hiện tại thì sự nỗ lực theo đuổi STEM của HS cần được ghi nhận. Cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin, trước một kho kiến thức khổng lồ thơng qua internet liệu HS có khả năng chọn lọc thơng tin hữu ích phục vụ cho vấn đề khơng? Đó là một kĩ năng về tìm kiếm thơng tin và tự học. Các tiết học STEM thường được tổ
chức dưới các hoạt động nhóm, hoạt động trải nghiệm thực hành để HS khám phá ra vấn đề, đưa ra hướng giải quyết nên yêu cầu HS cần có các kĩ năng làm việc nhóm, các kĩ năng tự học để chốt được ý tưởng cũng như sự phân công các công việc cho các thành viên trong nhóm. Các sản phẩm học tập của STEM mang tính ứng dụng cao, được chính HS thiết kế nên sẽ khơng tránh được những sai sót trong q trình thực hiện, sự thiếu kiên nhẫn, quyết tâm cũng sẽ ảnh hưởng tới việc hoàn thiện sản phẩm hoàn chỉnh.
Với những rào cản xuất phát từ môi trường (nhà trường, thầy cô, bố mẹ, bạn bè, bài học, áp lực thi cử) HS có thể làm động lực, khao khát, mong muốn theo học STEM của HS sẽ giảm. Thêm vào đó, STEM là giải các bài tốn thực tế trên góc nhìn khoa học, gây được sự chú ý của HS nhất là với đối tượng là HS THCS khi giai đoạn này các em có nhu cầu tìm hiểu, giải thích, đi tìm bản chất của các vấn đề, sự việc, hiện tượng thực tế bằng khoa học. Tuy nhiên giai đoạn này cũng có rào cản về tâm lý khi chính sự tị mò, ham hiểu biết lại làm cho hứng thú dễ bị phân tán, không chắc chắn.
Khung lý thuyết
1. Lý thuyết khó khăn đánh giá trong học tập STEM trong và ngồi nƣớc:
Khó khăn học tập:
Wageeh Boles (2010) Gavin Reid (2012) Kaniz Fatema Pia (2015) Eda Gurlen, Tugba Cihan (2016) Khó khăn học tập STEM: Bản thân ngƣời học: Chew (2014) Joseph (2018) James (2006) Trivena (2018) Môi trƣờng giáo dục: Malcom, Shirley (2016) Popa & Ciascai (2017) J. Q. Kerr (2018) Herschbach (2011), Mackenzie (2013) 2. Lý thuyết về cơng cụ đánh giá khó khăn. James (2006) Chew (2014) Dimitrov (2012) Streiner và cộng sự (2016) Trương Thị Ngọc Diệp (2012) Định Thị Hóa (2018) 3. Hội thảo Giáo dục
STEM trong trƣờng phổ thông Việt Nam (các năm
2017, 2018, 2019).
Các yếu tố khó khăn trong q trình học tập STEM:
1.Mơi trường giáo dục 2. Các thuộc tính cá nhân 3.Hành vi của HS Thang đo khó khăn trong học tập STEM
Tiểu kết chƣơng 1
Trong chương 1 tác giả đã nghiên cứu, tổng hợp và phân tích được cơ sở lý luận về các nghiên cứu về khó khăn trong học tập nói chung, tất cả các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình học tập STEM, từ bản thân HS, thầy cơ, gia đình, văn hóa địa phương, nhận thức, sự đầu tư của chính phủ, xã hội. Đưa ra được các khái niệm về khó khăn học tập, khái niệm STEM, các kỹ năng và quy trình triển khai dạy học STEM kết hợp với nghiên cứu các tài liệu báo cáo đánh giá việc dạy và STEM tại các tỉnh ở Việt Nam (nhất là các tỉnh phía Bắc) trong các năm 2016, 2017, 2018 để đúc kết lại các vấn đề HS có thể gặp phải trong q trình học xuất phát từ phía bản thân HS và các tác động bên ngồi. Tác giả nhận thấy những khó khăn trong học tập STEM trùng với các yếu tố trong mơ hình khó khăn học tập của Wageeh (2018). Với ba nhóm yếu tố chính:
Mơi trường giáo dục (thầy cơ, bố mẹ, nhà trường, khơng khí lớp học).
Các thuộc tính cá nhân (năng lực của HS, nhận thức bản thân với việc học STEM).
Hành vi và hành động của HS (sự nỗ lực của HS, tự điều chỉnh việc học, tham gia các hoạt động nhóm và hoạt động cá nhân).
Chúng tôi tổng hợp các phương pháp nghiên cứu về khó khăn trong học tập STEM, đưa ra các quy trình xây dựng thang đo, cách đánh giá thang đo để trong chương 2, tác giả xây dựng công cụ đánh giá 3 nhóm yếu tố gây khó khăn, phương pháp thực hiện, tổ chức nghiên cứu, kiểm định bộ công cụ và đưa ra bảng khảo sát chính thức.
CHƢƠNG 2
TỔ CHỨC VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Quy trình nghiên cứu
Trong nghiên cứu này, chúng tơi thực hiện nghiên cứu theo các bước sau: Bước 1: Xây dựng ý tưởng nghiên cứu: từ tình hình thực tế, khi STEM đang trở thành một chủ đề nhận được nhiều sự quan tâm từ phía HS, thầy cơ, xã hội, được nhiều trường áp dụng giảng dạy. Thêm vào đó, bản thân tác giả cũng đang tham gia giảng dạy STEM tại trường THCS, tác giả nhìn nhận thấy các vấn đề thực tế HS gặp khó khăn trong q trình học STEM. Chúng tơi suy nghĩ đến việc xây dựng một thang đo giúp thầy cô, HS, các nhà quản lý đánh giá được các yếu tố gây khó khăn trong triển khai STEM tại các trường THCS và có những đánh giá ban đầu về những khó khăn HS gặp phải tại một số trường THCS trên địa bàn Hà Nội.
Bước 2: Lập kế hoạch: Từ mục đích đề ra, chúng tơi định hình các bước thực hiện trong nghiên cứu, xác định hướng nghiên cứu, cũng như các mốc thời gian tiến hành thực hiện với các công việc cụ thể.
Bước 3: Tìm tổng hợp tài liệu: Chúng tơi tìm đọc, phân tích, tổng hợp tất cả các tài liệu về các nghiên cứu trước đó, các khái niệm, đặc điểm liên quan đến khó khăn học tập, STEM, khó khăn trong STEM, các loại thang đo đánh giá. Từ đó, đưa ra một khung lý thuyết về các vấn đề nghiên cứu.
Bước 4: Xây dựng thang đo: Công cụ đánh giá được xây dựng thông qua bảng hỏi dựa trên các nghiên cứu đã được xây dựng ở chương 1. Chúng tôi xác định lựa chọn thang đo gồm 3 nhân tố chính: Mơi trường giáo dục, hành vi và hành động của HS, các thuộc tính riêng của HS. Thang đo được xây dựng với 6 mức độ theo Likert (từ 1 = Hoàn tồn khơng đúng đến 6 = Hồn tồn đúng).
Bước 5: Phỏng vấn giáo viên STEM và chuyên viên đo lường đánh giá: Chúng tôi tiến hành phỏng vấn giáo viên về STEM và đo lường đánh giá trong giáo dục để giúp phân tích cách viết câu hỏi, cần thay đổi, thêm hoặc bỏ bớt câu hỏi trước khi tiến hành khảo sát chính thức.
Bước 6: Khảo sát chính thức: Đối tượng khảo sát là HS THCS đang được học tập STEM tại trường.
Bước 7: Viết báo cáo: Sau khi thực nghiệm, chúng tôi tiến hành kiểm chứng độ tin cậy của bảng hỏi, phân tích các nhóm nhân tố, đưa ra phân tích giữa kết quả thực tế khảo sát với nghiên cứu lý thuyết trước đó. Từ đó, chúng tơi tiến hành tính điểm trung bình cho các nhóm nhân tố để xác định nhóm nhân tố nào HS đang gặp khó khăn nhất, tính độ tương quan giữa các nhóm này có với các thông tin nhân khẩu của HS. Cuối cùng, chúng tôi kết luận về thang đo đã xây dựng và đánh giá thực trạng ban đầu về những khó khăn HS THCS gặp phải trong q trình học tập STEM. Chúng tôi đưa ra các khuyến nghị cho nghiên cứu cũng như hướng nghiên cứu tiếp theo.
2.2. Phƣơng pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp nghiên cứu lý luận
Nghiên cứu tổng hợp các tài liệu trong nước và nước ngoài về các đề tài đã nghiên cứu về các lĩnh vực STEM: các hội thảo nghiên cứu, báo cáo về việc triển khai dạy học STEM, trong đó chủ yếu tập trung vào những khó khăn mà giáo viên, học sinh gặp phải trong quá trình dạy học STEM. Để tìm hiểu sâu hơn về các vấn đề gây khó khăn, chúng tơi đã tìm được những bài báo, nghiên cứu về khó khăn trong