Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA GIÁO DỤC KĨ NĂNG GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO TRẺ MẪU GIÁO 5 - 6 TUỔI TRONG HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC STEAM
1.1. Tổng quan nghiên cứu vấn đề
1.1.2. Những nghiên cứu về hoạt động giáo dục STEAM cho trẻ mẫu giáo
[74].
Những nghiên cứu của Yakman (2008), Sharapan (2012) Ata Aktürk &
Demircan (2017), Ortiz-Revilla (2023) nhận định, thêm chữ A vào thuật ngữ STEM giúp mềm mại hoá các chương trình STEM vốn nặng về kĩ thuật và STEAM đặc biệt dễ tiếp cận với các đối tượng trẻ mầm non [7], [75], [76]. STEAM tận dụng lợi ích của STEM, thông qua nghệ thuật (Art), đưa STEM lên một tầm cao mới bằng việc cho phép trẻ em ở lứa tuổi mầm non cũng có thể tiếp cận và phát triển toàn diện, khuyến khích trẻ em xây dựng kiến thức về thế giới xung quanh thông qua quan sát, điều tra và đặt câu hỏi [7], [14]. GD STEAM giúp cho GVMN xây dựng nền tảng kiến thức liên quan đến khoa học, sử dụng nghệ thuật để khuyến khích trẻ em thể hiện ý tưởng của mình theo nhiều cách sáng tạo [75], [77]. Đối với những nghiên cứu về GD STEAM trong cấp học mầm non nói chung, trẻ MG 5 - 6 tuổi nói riêng tập trung vào những hướng chính sau:
Hướng thứ nhất: Những nghiên cứu về các cách tiếp cận và kết hợp các thành tố S, T, E, A, M trong hoạt động GD STEAM cho trẻ MG 5 - 6 tuổi
Những nghiên cứu về cách tiếp cận các thành tố S, T, E, A, M trong hoạt động GD STEAM cho trẻ MG 5 - 6 tuổi
Theo Sharapan (2012), Park (2016), Hoàng Thanh Phương (2020), GD STEAM cho trẻ MG 5 - 6 tuổi cần xác định mức độ cho trẻ tiếp cận sao cho phù hợp với khả năng của trẻ, nhưng không vì thế mà làm giảm, làm mất đi tính khoa học đúng đắn của các khái niệm [75], [78], [79].
Các tác giả Yakman (2008), Sharapan (2012), Karen W. Lindeman (2014), Zahirod Awang cùng cộng sự (2020) và tổ chức Early Childhood National Centers, cho rằng, cách tiếp cận các thành tố S, T, E, A, M trong hoạt động GD STEAM cho trẻ MG 5 - 6 tuổi như sau: yếu tố Khoa học được hiểu là những kiến thức về khái niệm, định luật, nguyên lí về các sự vật hiện tượng xung quanh đứa trẻ, từ việc nắm bắt kiến thức này, trẻ sẽ tư duy và áp dụng giải quyết các vấn đề thực tiễn, là việc nuôi dưỡng cảm giác ngạc nhiên và sự tò mò của trẻ; Công nghệ là những công cụ giúp trẻ GQVĐ, đáp ứng nhu cầu trong cuộc sống, làm cho cuộc sống trở nên dễ dàng và hiệu quả hơn; Kĩ thuật bắt đầu với việc xác định vấn đề, sau đó chuyển sang suy nghĩ và thử chúng…;
yếu tố Nghệ thuật là minh họa cho các khái niệm STEAM theo những cách sáng tạo và giàu trí tưởng tượng, thể hiện ý tưởng về thế giới trẻ thấy qua âm nhạc, khiêu vũ, giao tiếp, qua màu sắc, nét vẽ… và cuối cùng, yếu tố Toán, là tư duy toán học sự so sánh, sắp xếp. GVMN có thể tạo cơ hội học tập STEAM ở khắp mọi nơi [74], [75], [80]–[82].
Hoàng Thị Phương (2020) đưa ra định hướng tiếp cận các thành tố S, T, E, A, M trong GD STEAM cho trẻ mầm non với nhận định “Với sự hạn chế về nhận thức, trẻ nhỏ không thể tiếp nhận các thành tố này như người lớn hoặc học sinh phổ thông nên các nhà GDMN cần xác định mức độ cho trẻ tiếp cận với các yếu tố trên phù hợp với khả năng trẻ nhỏ, đồng thời không vì thế mà làm giảm tính đúng đắn của các khái niệm khoa học, quy luật hoặc các quy trình công nghệ...”.. Các cấp độ khám phá sẽ đi từ đơn giản đến phức tạp: nhận biết hiện tượng - tìm hiểu nguyên nhân - giải thích nguyên lí khoa học. Tác giả cũng nhấn mạnh rằng “không có trình tự cố định hay bắt buộc nào cần phải thực hiện khi tích hợp các thành tố của STEAM” mà nó phụ thuộc vào vấn đề người dạy lựa chọn trong các bài học, dự án dạy học… [78].
Những nghiên cứu về cách kết hợp các thành tố S, T, E, A, M trong hoạt động GD STEAM cho trẻ MG 5 - 6 tuổi
Rodger W. Bybee (2013) đưa ra 9 cách kết hợp các lĩnh vực trong S, T, E, M đa dạng, như sau:
Hình 1.1. Cách kết hợp các lĩnh vực trong S, T, E, M
Cách kết hợp các thành tố trong STEM/STEAM như thế nào không phải là điều cốt lõi để đem lại giá trị của hoạt động GD STEM/STEAM. GD STEM/STEAM có thể diễn ra trong một hoạt động giáo dục, có thể là liên môn dưới dạng lồng ghép giữa Toán và Khoa học, trong đó các yếu tố còn lại là chất xúc tác, hoặc là dạy khoa học nhưng trong đó được thực hiện quy trình thiết kế kĩ thuật, hoặc là có tất cả các yếu tố.
Mục tiêu chung là hướng vào phát triển năng lực người học, ở trong hoạt động GD STEM/STEAM người học được chủ động tìm tòi, khám phá, trải nghiệm tìm ra vấn đề, GQVĐ, GV là người trợ giúp cho quá trình đó được thực hiện có hiệu quả [83].
Nhóm tác giả Wang (2011), Kazakoff (2013), McDonald & Howell (2012), Stohlmann (2012), Tharrenos Bratitsis (2019) tập trung vào hai thành tố trong STEAM là kĩ thuật và công nghệ, Aysun, A.A, Ozlen, D (2017), tập hợp 22 nghiên cứu về GD STEM và STEAM trong GDMN được xuất bản từ năm 2006 đến 2016, đã chỉ ra rằng GD STEM và việc thêm yếu tố Art (nghệ thuật) tạo thành GD STEAM ở cấp học mầm non là hai lĩnh vực mới trong cả giới nghiên cứu Thổ Nhĩ Kỳ và thế giới, nhóm tác giả nhấn mạnh rằng ở trong chương trình ECE (GDMN) của Thổ Nhĩ Kỳ thì kĩ thuật và công nghệ là hai lĩnh vực ít được quan tâm nhất trong các thành tố và cần phải được tập trung nghiên cứu ở nước họ. Nhóm tác giả cũng khuyến khích, trong tương lai những nghiên cứu về STEAM nên xem xét các yếu tố khác như nghệ thuật và khoa học xã hội [84]. Tharrenos Bratitsis (2019) với sự tích hợp các ứng dụng di động Android và iOS trong các môi trường GDMN chính thức và không chính thức, trong đó, yếu tố công nghệ trong STEAM là trọng tâm của quá trình học tập [85].
Ở một hướng đi khác, Nguyễn Thành Hải (2016), Hoàng Thị Phương (2020) cho rằng việc tổ chức hoạt động GD STEAM với việc lựa chọn thành tố nào trọng
tâm sẽ phụ thuộc vào vấn đề, chủ đề của hoạt động đó. Theo Hoàng Thị Phương, trẻ mầm non khả năng nhận thức, vốn kiến thức, kinh nghiệm cón hạn chế, trẻ cần phải tích lũy thêm kiến thức và sự hiểu biết, vì vậy thành tố khoa học trong GD STEAM thường hay được thực hiện đầu tiên nhằm tích lũy kiến thức và giúp trẻ có thêm ý tưởng cho việc GQVĐ [78]. Nền tảng của GD STEM/STEAM chính là GD khoa học, do đó để hiểu về khái niệm GD STEAM, thì cần nắm rõ về GD khoa học [69].
Cùng năm này, Nguyễn Văn Biên và cộng sự cũng đưa ra nhận định: kiến thức toán học và khoa học là kiến thức nền để người học có thể GQVĐ thông qua quy trình thiết kế kĩ thuật và đúc rút thành các quy trình công nghệ [86]. Nhóm nghiên cứu Hồ Lam Hồng và cộng sự (2022), Trần Thị Minh Huế và cộng sự (2022), Nguyễn Văn Biên cùng cộng sự (2023) nhấn mạnh đến hai hoạt động GD STEAM chiếm ưu thế phù hợp với chương trình GDMN Việt Nam đó là hoạt động GD STEAM tìm tòi khám phá và hoạt động GD STEAM thiết kế kĩ thuật [87]–[89].
Mỗi nhà nghiên cứu lựa chọn sự kết hợp các thành tố cốt lõi, nổi bật trong quá trình dạy và học khác nhau dựa trên mục tiêu của bài học muốn hướng đến, điều quan trọng trong quá trình tổ chức dạy và học là vị trí chủ thể của người học trong quá trình đó, là sự hướng tới các kĩ năng, năng lực chung giúp cho người học có thể thích ứng, ứng phó hiệu quả được các tình huống diễn ra trong cuộc sống thường ngày.
Hướng thứ hai. Những nghiên cứu về cách thức tổ chức hoạt động GD STEAM cho trẻ MG 5 - 6 tuổi
Các nghiên cứu của Bagiati & Evangelou, (2015), Eng Tek, (2016), Mustafa (2016), Halton và Treveton, (2017), DeJarnette (2018), Wu Chen & cộng sự (2018), Mohd Hafiz & Ayop (2019), Nguyễn Thành Hải (2019), Nguyễn Thị Luyến (2021), Zhang Mengmeng & cộng sự (2019), Neslihan ĩltay & Banu Aktaş (2020), Hoàng Thi Phương (2020), Fleer, (2021) nhắc đến các quy trình, hình thức tổ chức hoạt động GD STEAM đem lại hiệu quả giáo dục: dạy học dựa trên dự án, dạy học đựa trên chơi, dạy học dựa trên trải nghiệm, dạy học theo quy trình tìm tòi khám phá, quy trình 5E, quy trình thiết kế kĩ thuật (EDP), quy trình 6E (5E-EDP), quy trình TRIAL, quy trình 4C... những quy trình này được vận dụng linh hoạt trong quá trình tổ chức hoạt động GD STEAM cho trẻ mầm non. Việc lựa chọn cách thức tổ chức nào sẽ phụ thuộc vào mục tiêu, nội dung hoạt động giáo dục và vấn đề cần giải quyết trong hoạt động giáo dục đó [14], [78], [98]–[100], [90]–[97].
Rodger W. Bybee và các cộng sự (1987) đã đưa ra quy trình 5E (Engage (Gắn kết), Explore (Khám phá), Explain (Giải thích), Elaborate (Áp dụng cụ thể), và
Evaluate (Đánh giá)) nhằm thúc đẩy học tập hợp tác, tích cực trong đó học sinh làm việc cùng nhau để GQVĐ và khám phá các khái niệm mới bằng cách đặt câu hỏi, quan sát, phân tích và đưa ra kết luận. Trong quá trình đó, người học tạo dựng kiến thức mới của mình dựa trên quá trình trải nghiệm của bản thân và kiến thức trước đó, quá trình này diễn ra một cách liên tục.
Năm 2014, Burke, đã đề xuất một quy trình mới, quy trình 6E dựa trên quy trình 5E thêm yếu tố thiết kế kĩ thuật, cụ thể các pha E trong quy trình 6E bao gồm:
Engage (Gắn kết), Explore (Khám phá), Explain (Giải thích), Engineer (thiết kế, chế tạo), Enrich (mở rộng, đào sâu) và Evaluate (Đánh giá) [101]. Theo Chung (2018), Lê Hải Mỹ Ngân (2020), quy trình dạy học 6E lấy trẻ làm trung tâm, nhấn mạnh sự kết hợp giữa yếu tố khám phá và thiết kế kĩ thuật [102], củng cố cho trẻ khả năng tích hợp kiến thức STEAM và nâng cao hiệu quả học tập của trẻ trong từng lĩnh vực, kích thích trẻ GQVĐ dựa trên hai yếu tố chính là khoa học và quy trình thiết kế kĩ thuật [103]. Theo Nguyễn Văn Biên và cộng sự (2019, 2023), Nguyễn Thị Luyến (2021), tùy theo đặc thù của từng buổi học về mục tiêu, nội dung, nhận thức của người học để GV lựa chọn quy trình phù hợp [86], [89], [98]
Các nhà nghiên cứu Cunningham, C. M. and Lachapelle (2014), Pantoya (2015); Shahali (2017), Glen (2018), Malone (2018) Mohd Hafiz & Ayop (2019) Winarno (2020), Anggoro (2021), Erol (2022) chỉ ra rằng, yếu tố kĩ thuật là một trong những yếu tố quan trọng của hoạt động GD STEAM và việc sử dụng quy trình thiết kế kĩ thuật (Engineering Design Process - EDP) là một xu hướng mới trong cải cách GD khoa học. Quy trình EDP là một quy trình lặp đi lặp lại của việc lập kế hoạch, thiết kế và chế tạo mà các kỹ sư đảm nhận để giải quyết các vấn đề trong thế giới thực [104], [4], [96], [105], [106].
Năm 2003, nhóm các nhà nghiên cứu Cunningham và Lachapelle thuộc Bảo tàng Khoa học Boston bắt đầu phát triển chương trình giảng dạy EiE với quy trình thiết kế kĩ thuật 5 bước: Ask (Hỏi), Imagine (tưởng tượng), Plan (lập kế hoạch), Create (Chế tạo), Improve (cải tiến), giới thiệu cho trẻ em ở độ tuổi mầm non và tiểu học (4 tuổi - 10 tuổi) về các nguyên tắc của kĩ thuật và công nghệ. Quy trình thiết kế kĩ thuật EiE giúp truyền cảm hứng cho trẻ em trở thành người GQVĐ lâu dài và học tập STEAM [107]. Quy trình này cũng được nhiều nhà nghiên cứu [108]–[110] sử dụng trong hoạt động GD STEAM dành cho trẻ mầm non.
Tóm lại, các nghiên cứu cho thấy, bất kể quy trình, hình thức tổ chức hoạt động GD STEAM nào cũng đều hướng đến vai trò trọng tâm của người học, ở đó người học được trải nghiệm chủ động, phá bỏ sự tách rời giữa các lĩnh vực, gắn lý thuyết và thực hành, giữa kiến thức và ứng dụng vào trong cuộc sống.