Tổng quan về luận án

Luận án này tập trung vào việc tổ chức Hoạt động Khám phá Khoa học (HĐKPKH) theo định hướng Giáo dục STEM (GD STEM) cho trẻ Mẫu giáo (MG) 5-6 tuổi, đặt trong bối cảnh khoa học giáo dục mầm non Việt Nam đang có những chuyển đổi mạnh mẽ từ việc trang bị kiến thức sang phát triển năng lực toàn diện cho người học, theo Nghị quyết số 29-NQ/TW của Ban Chấp hành Trung ương Đảng khóa VIII. Tính tiên phong của nghiên cứu nằm ở việc chủ động tích hợp một xu hướng giáo dục hiện đại, quốc tế vào thực tiễn giáo dục mầm non trong nước, nhằm giải quyết một khoảng trống nghiên cứu và thực tiễn quan trọng.

Research gap cụ thể được xác định rõ ràng: "Hiện nay, á Việt Nam hầu nh° ch°a có công trình nghiên cąu nghiêm túc về tổ chąc HĐKPKH theo định h°ớng GD STEM. Đây là khoÁng tráng trong nghiên cąu, tổ chąc HĐKPKH theo định h°ớng GD STEM là vÃn đề cần đ°ÿc nghiên cąu, làm rõ, cā thể hóa và v¿n dāng có hiệu quÁ vào thực tiễn tổ chąc HĐKPKH cho trẻ MG 5-6 tuổi á tr°ßng mần non hiện nay." Khoảng trống này không chỉ là thiếu hụt về lý thuyết mà còn là sự vắng mặt của các quy trình cụ thể, được kiểm chứng thực nghiệm để áp dụng hiệu quả GD STEM trong các hoạt động khám phá khoa học cho trẻ mầm non 5-6 tuổi tại Việt Nam.

Nghiên cứu được định hướng bởi các câu hỏi và giả thuyết sau:

  1. Cơ sở lý luận và thực tiễn cho việc tổ chức HĐKPKH theo định hướng GD STEM cho trẻ MG 5-6 tuổi là gì?
  2. Thực trạng năng lực khám phá khoa học của trẻ MG 5-6 tuổi và thực trạng tổ chức HĐKPKH theo định hướng GD STEM tại các trường mầm non TP. Hồ Chí Minh hiện nay như thế nào?
  3. Quy trình tổ chức HĐKPKH theo định hướng GD STEM cho trẻ MG 5-6 tuổi tại trường mầm non TP. Hồ Chí Minh cần được xây dựng như thế nào?
  4. Quy trình đề xuất có hiệu quả trong việc phát triển năng lực khám phá khoa học cho trẻ MG 5-6 tuổi tại trường mầm non TP. Hồ Chí Minh không?

Giả thuyết nghiên cứu: "NÁu tổ chąc HĐKPKH theo định h°ớng GD STEM cho trẻ mẫu giáo 5 3 6 tuổi theo quy trình bán giai đo¿n: (1) lựa chọn chă đề theo định h°ớng GD STEM, (2) xây dựng môi tr°ßng GD theo định h°ớng GD STEM, (3) thực hiện HĐKPKH theo ba pha học t¿p (khám phá, phát hiện và thiÁt kÁ), (4) đánh giá và điều chỉnh HĐKPKH theo định h°ớng GD STEM thì s¿ hình thành, phát triển năng lực KPKH á trẻ."

Khung lý thuyết của luận án được xây dựng dựa trên sự tổng hòa các lý thuyết học tập nền tảng như Lý thuyết phát sinh nhận thức của Jean Piaget (1975), Lý thuyết kiến tạo xã hội của Lev Vygotsky, Lý thuyết học tập tìm tòi khám phá của Jerome Bruner (1961), và Lý thuyết học tập trải nghiệm của John Dewey (1929). Luận án cũng tích hợp sâu sắc các quan điểm về Giáo dục STEM tích hợp từ các tác giả như Morrison (2006), Merrill & Daugherty (2010), và Kelley & Knowles (2016).

Đóng góp đột phá của luận án bao gồm:

  1. Xây dựng Quy trình Tổ chức HĐKPKH theo định hướng GD STEM độc đáo: Luận án đề xuất một quy trình gồm 4 giai đoạn và 3 pha học tập (khám phá, phát hiện, thiết kế) được kiểm chứng thực nghiệm, một đóng góp mang tính cấu trúc và ứng dụng cao cho giáo viên mầm non. Quy trình này là cầu nối giữa lý thuyết STEM và thực tiễn giảng dạy ở lứa tuổi mầm non, một khoảng trống chưa được lấp đầy tại Việt Nam.
  2. Làm sáng tỏ hệ thống khái niệm cốt lõi: Luận án đã làm rõ các khái niệm như Hoạt động khám phá khoa học, Năng lực khám phá khoa học, định hướng Giáo dục STEM và Tổ chức HĐKPKH theo định hướng GD STEM cho trẻ MG 5-6 tuổi, cung cấp một nền tảng ngôn ngữ và lý luận thống nhất cho lĩnh vực này.
  3. Cung cấp bức tranh thực trạng chi tiết: Nghiên cứu đã khảo sát thực trạng tại 27 trường mầm non (17 công lập, 10 ngoài công lập) thuộc 22 quận, huyện của TP. Hồ Chí Minh, với việc đánh giá năng lực khám phá khoa học của trẻ và phương pháp tổ chức HĐKPKH của giáo viên, cung cấp dữ liệu định lượng và định tính cụ thể. Điều này mang lại một cái nhìn toàn diện về ưu điểm và hạn chế, làm cơ sở cho các cải tiến giáo dục.
  4. Phát triển Tài liệu ứng dụng thực tiễn: Hai chủ đề minh họa ("Bệnh viện thú y" và "Trung tâm huấn luyện phòng cháy chữa cháy và cứu nạn cứu hộ nhí") được thiết kế dựa trên quy trình đề xuất, cung cấp các ví dụ cụ thể, trực quan, có thể làm tài liệu tham khảo trực tiếp cho Giáo viên Mầm non (GVMN), giúp họ dễ dàng triển khai GD STEM.

Phạm vi nghiên cứu bao gồm việc khảo sát thực trạng trong học kỳ 1 năm học 2021-2022 (từ tháng 9/2021) và thực nghiệm sư phạm trong 18 tuần của học kỳ 1 năm học 2022-2023. Đối tượng là trẻ mẫu giáo 5-6 tuổi, cán bộ quản lý (CBQL) và GVMN tại 27 trường mầm non trên địa bàn TP. Hồ Chí Minh. Tính ý nghĩa của luận án được thể hiện qua tiềm năng cải thiện chất lượng giáo dục mầm non, nâng cao năng lực khám phá khoa học của trẻ, và cung cấp một khung lý luận, thực tiễn vững chắc cho việc triển khai GD STEM ở bậc học này, góp phần chuẩn bị thế hệ công dân cho kỷ nguyên 4.0.

Literature Review và Positioning

Luận án thực hiện tổng quan chuyên sâu các dòng nghiên cứu chính liên quan đến HĐKPKH cho trẻ mầm non và GD STEM. Trong dòng nghiên cứu về HĐKPKH, các tác giả nổi bật như Comenius (thế kỷ XVII), Rousseau (cuốn sách Émile hay là về giáo dục, 2022), Pestalozzi (1898), Frobel (1895), Maria Montessori (Issacs, 2008) và John Dewey (1929) đều nhấn mạnh vai trò của tự nhiên, trải nghiệm giác quan và sự chủ động của trẻ trong việc khám phá thế giới. Đặc biệt, Montessori và Dewey cùng quan điểm trẻ khám phá mọi thứ xung quanh từ hứng thú tự do và sử dụng các giác quan trong trải nghiệm để có được kinh nghiệm về khoa học. Ở Việt Nam, các nghiên cứu của Trần Thị Ngọc Trâm (2004), Hoàng Thị Oanh & Nguyễn Thị Xuân (2010), Hồ Lam Hồng (2011) cũng định nghĩa HĐKPKH là quá trình trẻ tích cực thăm dò, tìm hiểu thế giới tự nhiên. Mặc dù có những điểm chung về mục tiêu (thu thập tri thức tiền khoa học, phát triển kỹ năng nhận thức và kỹ năng thế kỷ XXI, nuôi dưỡng tính tò mò), các nghiên cứu này thường phân loại nội dung khám phá khoa học theo các lĩnh vực tự nhiên (thiên nhiên vô sinh/hữu sinh, động vật, thực vật) hoặc theo các kỹ năng khám phá cụ thể (quan sát, so sánh, phân loại, suy luận).

Dòng nghiên cứu về GD STEM, bắt đầu từ những năm 1960 với mục đích cạnh tranh kinh tế và quân sự (Sahin & Top, 2015), đã phát triển mạnh mẽ và được định nghĩa theo nhiều cách khác nhau: là môn học (Sanders, 2009; Bybee, 2010), là sự hướng dẫn/tiếp cận sư phạm tích hợp (Smith & Kidwell, 2000; McDonald, 2016), hoặc là lĩnh vực/nghề nghiệp (NSF, Hasanah, 2020). Đặc biệt, khái niệm GD STEM tích hợp được định nghĩa nhiều nhất, nhấn mạnh sự liên kết kiến thức của các lĩnh vực (Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán học) để giải quyết vấn đề thực tiễn (Merrill & Daugherty, 2010; Kubat & Guray, 2018; Hapidin & cộng sự, 2020). Nhiều nghiên cứu quốc tế đã chứng minh vai trò quan trọng của GD STEM sớm trong việc hình thành khái niệm và kỹ năng STEM, chuẩn bị cho trẻ khám phá kiến thức phức tạp hơn ở bậc tiểu học và định hướng nghề nghiệp tương lai (Geary & cộng sự, 2013; Brunton & Thornton, 2014; Locuniak & Jordan, 2008; Chesloff, 2013). Các tác giả như Wan, Jiang, Zhan (2021) đã tổng quan 478 công trình về GD STEM và GDMN, chỉ ra sự gia tăng đáng kể các nghiên cứu thực nghiệm từ năm 2013 đến 2018 (15 nghiên cứu được xuất bản năm 2018), chủ yếu ở Hoa Kỳ (19/24 nghiên cứu), Canada (2), Brazil (1), Úc (1) và Singapore (1), cho thấy xu hướng toàn cầu trong việc đưa GD STEM vào giáo dục mầm non. Các quy trình GD STEM phổ biến bao gồm học dựa vào khám phá (Piaget, Vygotsky, Bruner, Dewey) và học dựa vào thiết kế kỹ thuật (Jolly, 2017; Contant và cộng sự, 2010).

Sự mâu thuẫn/tranh luận nổi bật trong literature review là sự khác biệt về quan điểm tổ chức HĐKPKH: một số nhấn mạnh việc cung cấp kiến thức khoa học đơn thuần, trong khi số khác tập trung vào việc phát triển kỹ năng và năng lực thông qua các hoạt động thực hành, trải nghiệm. Ví dụ, quan điểm của Comenius tập trung vào việc trẻ sử dụng và phát triển năm giác quan ở mức tối đa để khám phá thiên nhiên (Klarin & Dzhurinsky, 1989), chủ yếu hướng tới mục tiêu tiếp thu kiến thức và phát triển giác quan. Ngược lại, quan điểm hiện đại như của HĐ Nghiên cứu Quốc gia Mỹ (NRC, 2012) hoặc Campbell, Jobling, & Howitt (2018) ở Úc đã mở rộng HĐKPKH để bao gồm cả thực hành khoa học và kỹ thuật, các khái niệm xuyên suốt, và các ý tưởng cốt lõi của ngành, nhằm phát triển toàn diện năng lực thế kỷ XXI. Luận án này định vị mình trong dòng nghiên cứu hiện đại, nhấn mạnh sự tích hợp và phát triển năng lực.

Khoảng trống cụ thể mà luận án này giải quyết là việc thiếu các công trình nghiên cứu nghiêm túc, cụ thể hóa và vận dụng có hiệu quả quy trình tổ chức HĐKPKH theo định hướng GD STEM cho trẻ MG 5-6 tuổi trong bối cảnh Việt Nam. Các nghiên cứu hiện tại ở Việt Nam về GD STEM cho trẻ mầm non còn khá ít ỏi, chủ yếu tập trung vào khái niệm, vai trò, hoặc đề xuất ban đầu (Nguyễn Thành Hải, 2019; Văn Thị Minh Tư, 2020; Hoàng Thị Phượng, 2020), nhưng chưa đi sâu vào việc xây dựng và kiểm chứng một quy trình thực nghiệm toàn diện.

Luận án này tiến xa hơn bằng cách tổng hợp và phát triển một quy trình mới, đồng thời thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng tính hiệu quả. So sánh với các nghiên cứu quốc tế, luận án kế thừa các lý thuyết nền tảng từ Piaget, Vygotsky, Bruner, Dewey và mô hình 5E của Bybee (Charlesworth, 2016; Macdonald và Rafferty, 2015; Nguyễn Thành Hải, 2019; Đặng Út Phượng, 2021). Điểm khác biệt là nghiên cứu này không chỉ đề xuất một mô hình mà còn kiểm chứng tính khả thi và hiệu quả của nó trong một bối cảnh cụ thể của Việt Nam, nơi GD STEM cho trẻ mầm non còn tương đối mới mẻ. Ví dụ, trong khi các dự án quốc tế như KLab4Kids (Krakowie & cộng sự, 2018) ở Châu Âu hoặc chương trình "Nhà khoa học nhỏ" của Úc (Brazil và Interactions, 2020) đã nghiên cứu các hoạt động liên lĩnh vực, dự án hay thí nghiệm STEM, luận án này tập trung vào một quy trình tổ chức chi tiết, có cấu trúc chặt chẽ, được thiết kế riêng cho trẻ 5-6 tuổi với 4 giai đoạn và 3 pha học tập, điều mà các nghiên cứu quốc tế thường đề cập ở cấp độ tổng quát hơn về phương pháp tiếp cận (discovery-based hoặc design-based learning).

Đóng góp lý thuyết và khung phân tích

Đóng góp cho lý thuyết

Luận án này mở rộng và thách thức một số lý thuyết cụ thể trong lĩnh vực giáo dục mầm non và giáo dục khoa học. Nó mở rộng Lý thuyết Phát sinh Nhận thức của Jean Piaget (1975) và Lý thuyết Kiến tạo Xã hội của Lev Vygotsky bằng cách cung cấp một khung thực nghiệm để kiến tạo tri thức khoa học và phát triển năng lực thông qua các hoạt động STEM tích hợp, có cấu trúc nhưng vẫn đảm bảo tính chủ động của trẻ. Cụ thể, thay vì chỉ để trẻ tự do khám phá như Piaget đề xuất, luận án này chỉ ra rằng với một quy trình tổ chức phù hợp, giáo viên có thể dẫn dắt trẻ một cách có chủ đích hơn để đạt được các mục tiêu phát triển năng lực STEM. Nó cũng mở rộng Lý thuyết Học tập Trải nghiệm của John Dewey (1929) bằng cách cụ thể hóa cách các trải nghiệm thực tiễn được tích hợp vào các pha khám phá, phát hiện và thiết kế của một quy trình STEM, làm cho việc học tập trở nên ý nghĩa và gắn kết hơn với đời sống.

Khung phân tích khái niệm (Conceptual framework) của luận án bao gồm các thành phần cốt lõi:

  1. Hoạt động Khám phá Khoa học (HĐKPKH): Được định nghĩa là quá trình trẻ tích cực tham gia thăm dò, tìm hiểu thế giới tự nhiên và xã hội xung quanh, sử dụng các giác quan, kỹ năng tư duy, hợp tác, giải quyết vấn đề để tìm tòi, khám phá, điều tra về sự vật, hiện tượng.
  2. Giáo dục STEM (GD STEM): Được xem là một cách tiếp cận giáo dục tích hợp, liên kết kiến thức và kỹ năng từ Khoa học (Science), Công nghệ (Technology), Kỹ thuật (Engineering), Toán học (Mathematics) nhằm giải quyết các vấn đề thực tiễn, phát triển năng lực toàn diện cho người học.
  3. Năng lực Khám phá Khoa học (NLKPKH) của trẻ MG 5-6 tuổi: Bao gồm khả năng quan sát, so sánh, phân loại, suy luận, dự đoán, đặt câu hỏi, giải quyết vấn đề đơn giản, thể hiện hiểu biết bằng nhiều cách khác nhau, đồng thời nuôi dưỡng tính tò mò, tích cực nhận thức.
  4. Tổ chức HĐKPKH theo định hướng GD STEM: Là việc thiết kế, triển khai và đánh giá các hoạt động học tập nhằm giúp trẻ khám phá khoa học thông qua lăng kính tích hợp STEM, với sự nhấn mạnh vào trải nghiệm thực hành, giải quyết vấn đề và tư duy thiết kế.

Mô hình lý thuyết (Theoretical model) được xây dựng dựa trên giả thuyết nghiên cứu, với các mệnh đề/giả thuyết được đánh số:

  • Mệnh đề 1: Việc lựa chọn chủ đề HĐKPKH theo định hướng GD STEM (giai đoạn 1) có ảnh hưởng tích cực đến hứng thú và sự tham gia của trẻ.
  • Mệnh đề 2: Xây dựng môi trường giáo dục (vật chất và tâm lý) theo định hướng GD STEM (giai đoạn 2) là điều kiện tiên quyết để thúc đẩy sự chủ động khám phá của trẻ.
  • Mệnh đề 3: Thực hiện HĐKPKH theo ba pha học tập (khám phá, phát hiện và thiết kế) (giai đoạn 3) sẽ hình thành và phát triển năng lực khám phá khoa học ở trẻ. Pha khám phá giúp trẻ tiếp cận vấn đề; pha phát hiện giúp trẻ kiến tạo tri thức; pha thiết kế giúp trẻ ứng dụng kiến thức vào giải pháp thực tiễn.
  • Mệnh đề 4: Đánh giá và điều chỉnh HĐKPKH theo định hướng GD STEM (giai đoạn 4) đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo tính hiệu quả và liên tục của quá trình phát triển năng lực ở trẻ.

Luận án này cho thấy tiềm năng tạo ra một "paradigm advancement" (tiến bộ mô hình) trong giáo dục mầm non Việt Nam. Bằng chứng từ các phát hiện ban đầu (Chương 5) cho thấy sự thay đổi đáng kể trong năng lực KPKH của nhóm thực nghiệm so với nhóm đối chứng, gợi ý rằng cách tiếp cận có cấu trúc, tích hợp STEM này có thể là một mô hình hiệu quả hơn so với các phương pháp truyền thống, chuyển dịch trọng tâm từ "giáo viên làm trung tâm" sang "trẻ làm trung tâm" với sự hỗ trợ có định hướng của giáo viên.

Khung phân tích độc đáo

Khung phân tích của luận án tích hợp một cách sáng tạo ba lý thuyết chính: Lý thuyết Kiến tạo Xã hội của Vygotsky, Lý thuyết Học tập Trải nghiệm của Dewey, và Quy trình Thiết kế Kỹ thuật (EDP). Vygotsky nhấn mạnh vai trò của tương tác xã hội và "vùng phát triển gần" (Zone of Proximal Development) trong học tập, điều này được tích hợp vào pha khám phá và phát hiện khi trẻ tương tác với bạn bè và giáo viên để giải quyết vấn đề. Dewey cung cấp nền tảng cho việc học tập thông qua trải nghiệm thực tiễn, được cụ thể hóa trong pha thiết kế, nơi trẻ áp dụng kiến thức để tạo ra sản phẩm. Quy trình EDP (Jolly, 2017; Contant và cộng sự, 2010) là xương sống cho pha thiết kế, định hình cách trẻ tiếp cận vấn đề, tưởng tượng, lên kế hoạch, thực hiện, kiểm tra và đánh giá lại.

Cách tiếp cận phân tích độc đáo nằm ở việc tích hợp các mô hình học tập khám phá và thiết kế kỹ thuật, vốn thường được xem xét riêng biệt (Wan & cộng sự, 2020), vào một quy trình HĐKPKH thống nhất cho trẻ mầm non. Luận án đã phân tích sự khác biệt giữa hai quy trình này (bắt đầu từ câu hỏi khoa học so với vấn đề thực tiễn) và sau đó kết hợp các ưu điểm của cả hai trong quy trình 4 giai đoạn, 3 pha của mình. Điều này được chứng minh bằng việc thiết kế các hoạt động học tập nơi trẻ không chỉ tìm hiểu kiến thức mà còn áp dụng nó để giải quyết các thách thức cụ thể, ví dụ như xây dựng "Bệnh viện thú y" hoặc "Trung tâm huấn luyện phòng cháy chữa cháy".

Đóng góp khái niệm (Conceptual contributions) bao gồm các định nghĩa rõ ràng về "HĐKPKH theo định hướng GD STEM" và "Năng lực KPKH của trẻ MG 5-6 tuổi" trong bối cảnh Việt Nam, lấp đầy một khoảng trống trong văn bản khoa học tiếng Việt. Luận án nhấn mạnh rằng NLKPKH ở trẻ mầm non không chỉ là khả năng thu nhận kiến thức mà còn là tổng hòa của kỹ năng (quan sát, tư duy, giải quyết vấn đề), thái độ (tò mò, tích cực) và động lực học hỏi.

Các điều kiện biên (Boundary conditions) được xác định rõ ràng. Nghiên cứu tập trung vào trẻ MG 5-6 tuổi, lứa tuổi quan trọng để hình thành nền tảng nhận thức và kỹ năng ban đầu. Phạm vi địa lý là TP. Hồ Chí Minh, một đô thị lớn với sự đa dạng về trường mầm non (công lập và ngoài công lập), điều này có thể ảnh hưởng đến khả năng tổng quát hóa (generalizability) của kết quả đối với các khu vực nông thôn hoặc các tỉnh thành khác với điều kiện kinh tế - xã hội khác biệt. Thời gian thực nghiệm (18 tuần) cũng là một điều kiện biên, gợi ý rằng tác động lâu dài hơn có thể cần thêm nghiên cứu.

Phương pháp nghiên cứu tiên tiến

Thiết kế nghiên cứu

Luận án áp dụng một triết lý nghiên cứu pha trộn, chủ yếu là pragmatism, kết hợp các yếu tố của interpretivism (trong việc làm rõ khái niệm, hiểu sâu thực trạng qua phỏng vấn) và post-positivism (trong việc kiểm chứng hiệu quả của quy trình qua thực nghiệm sư phạm). Triết lý này được lựa chọn vì nó cho phép giải quyết một vấn đề thực tiễn thông qua việc phát triển một giải pháp (quy trình) và kiểm chứng tính hiệu quả của nó một cách khoa học.

Thiết kế nghiên cứu sử dụng phương pháp hỗn hợp (mixed methods) với sự kết hợp cụ thể giữa nghiên cứu định tính và định lượng. Giai đoạn khảo sát thực trạng sử dụng phương pháp định lượng (điều tra bằng bảng hỏi trên thang Likert 5 mức) và định tính (phỏng vấn sâu, quan sát, phân tích sản phẩm hoạt động) để thu thập dữ liệu đa chiều. Giai đoạn thực nghiệm sư phạm áp dụng thiết kế quasi-experimental với nhóm đối chứng và nhóm thực nghiệm, là một thiết kế mạnh mẽ để kiểm chứng mối quan hệ nhân quả trong môi trường tự nhiên.

Thiết kế nghiên cứu có cấu trúc multi-level design (thiết kế đa cấp độ). Cấp độ 1 là khảo sát tổng thể 27 trường mầm non trên 22 quận, huyện của TP. Hồ Chí Minh để có cái nhìn khái quát. Cấp độ 2 là thực nghiệm sư phạm tại 2 trường mầm non cụ thể (TT và VA) với 2 nhóm đối chứng và 2 nhóm thực nghiệm, cho phép đi sâu vào kiểm chứng hiệu quả của quy trình ở cấp độ lớp học và cá nhân trẻ. Điều này cung cấp sự kết hợp giữa bức tranh tổng thể và kiểm chứng chi tiết. Kích thước mẫu và tiêu chí lựa chọn:

  • Khảo sát thực trạng: Tổng số 27 trường mầm non (17 công lập, 10 ngoài công lập) thuộc 22 quận, huyện, TP. Hồ Chí Minh đã được khảo sát. Đối tượng khảo sát là CBQL và GVMN đang dạy lớp MG 5-6 tuổi.
  • Thực nghiệm sư phạm: Tổng cộng 106 trẻ MG 5-6 tuổi được tham gia thực nghiệm. Cụ thể, 66 trẻ từ trường mầm non TT (Quận Bình Tân) và 40 trẻ từ trường mầm non VA (Quận 10). Trẻ được chọn vào nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng đều có điều kiện chăm sóc và giáo dục ngang nhau, đảm bảo tính khách quan của thực nghiệm.

Quy trình nghiên cứu rigorous

Chiến lược lấy mẫu (Sampling strategy) cho khảo sát thực trạng là lấy mẫu thuận tiện và mục đích (convenience and purposive sampling) để bao phủ các loại hình trường và khu vực khác nhau tại TP. Hồ Chí Minh. Đối với thực nghiệm sư phạm, chiến lược lấy mẫu cụm và lấy mẫu có chủ đích được sử dụng, lựa chọn các lớp học có điều kiện tương đồng để đảm bảo tính so sánh. Tiêu chí bao gồm độ tuổi trẻ (5-6 tuổi), điều kiện cơ sở vật chất, và trình độ giáo viên.

Giao thức thu thập dữ liệu (Data collection protocols) được mô tả chi tiết:

  • Phương pháp quan sát: Dự giờ các giờ HĐKPKH (cả trong giai đoạn khảo sát và thực nghiệm) bằng Biên bản quan sát (Phụ lục 7) và Bảng kiểm quan sát (Phụ lục 12).
  • Phương pháp điều tra bằng bảng hỏi: Sử dụng phiếu thăm dò ý kiến (Ankét hỗn hợp) với hệ thống câu hỏi kín theo thang đo Likert 5 mức (Phụ lục 1 và 2) cho CBQL và GVMN.
  • Phương pháp phỏng vấn: Phỏng vấn sâu với CBQL và GVMN sử dụng câu hỏi phỏng vấn (Phụ lục 3 và 5) và biên bản phỏng vấn (Phụ lục 4 và 6), có hỗ trợ ghi âm.
  • Phương pháp nghiên cứu sản phẩm hoạt động giáo dục: Phân tích kế hoạch HĐKPKH của GVMN, sản phẩm hoạt động của trẻ (Phụ lục 14) và hồ sơ cá nhân của trẻ (Phụ lục 13).
  • Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Sử dụng bài tập đo nghiệm (Phụ lục 11) và giáo án thực nghiệm (Phụ lục 15) để đánh giá năng lực KPKH của trẻ trước và sau thực nghiệm.

Triangulation được áp dụng đa chiều để tăng cường tính giá trị và độ tin cậy:

  • Data triangulation: Thu thập dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau (trẻ, GVMN, CBQL).
  • Method triangulation: Kết hợp các phương pháp định tính (phỏng vấn, quan sát) và định lượng (bảng hỏi, thực nghiệm).
  • Investigator triangulation: Có hai người hướng dẫn khoa học (PGS. Vũ Trọng Rễ và PGS. Võ Thị Ngọc Lan) đảm bảo tính khách quan trong đánh giá và diễn giải.
  • Theory triangulation: Dựa trên nhiều lý thuyết học tập khác nhau (Piaget, Vygotsky, Bruner, Dewey) để xây dựng khung lý thuyết.

Tính giá trị (Validity) và độ tin cậy (Reliability) được chú trọng:

  • Construct validity: Các khái niệm và thang đo được xây dựng dựa trên tổng quan lý thuyết sâu rộng và ý kiến chuyên gia.
  • Internal validity: Thiết kế thực nghiệm có nhóm đối chứng giúp kiểm soát các yếu tố nhiễu. Tiêu chí lựa chọn nhóm thực nghiệm và đối chứng có điều kiện chăm sóc và giáo dục ngang nhau (Phụ lục 8) giúp đảm bảo sự tương đồng ban đầu.
  • External validity: Mẫu khảo sát rộng (27 trường, 22 quận/huyện) và mẫu thực nghiệm tại 2 trường đại diện (công lập và ngoài công lập) tăng cường khả năng tổng quát hóa kết quả.
  • Reliability: Hệ số tin cậy của thang đo (Cronbach’Alpha) được tính toán để đảm bảo tính nhất quán nội bộ của các công cụ khảo sát. Ví dụ, hệ số tin cậy của phiếu thăm dò CBQL, GVMN được đánh giá cho từng câu hỏi, đảm bảo độ vững chắc của dữ liệu.

Data và phân tích

Đặc điểm mẫu (Sample characteristics) cho khảo sát thực trạng bao gồm 27 trường mầm non, trong đó có 17 trường công lập và 10 trường ngoài công lập, phân bố ở các khu vực nội thành trung tâm, đô thị mới và ngoại thành của TP. Hồ Chí Minh. Đặc điểm này cho phép nghiên cứu phản ánh được sự đa dạng của các loại hình trường và điều kiện giáo dục khác nhau. Đối với thực nghiệm, tổng số 106 trẻ MG 5-6 tuổi được chia thành các nhóm đối chứng và thực nghiệm, với thông tin nhân khẩu học (giới tính, độ tuổi) được kiểm soát để đảm bảo tính đồng nhất.

Các kỹ thuật phân tích dữ liệu tiên tiến được sử dụng bao gồm:

  • Thống kê mô tả (Descriptive statistics): Tính Điểm Trung bình (ĐTB), Độ Lệch Chuẩn (ĐLC) để mô tả thực trạng năng lực KPKH của trẻ và các yếu tố liên quan.
  • Kiểm định T-test (T-test): Kiểm định t-test cho hai mẫu độc lập được sử dụng để so sánh kết quả giữa nhóm đối chứng và nhóm thực nghiệm trước và sau can thiệp, cũng như so sánh nhận thức giữa CBQL và GVMN.
  • Hệ số tương quan Pearson (Pearson correlation): Được áp dụng để đánh giá mối quan hệ giữa các biến số.
  • Chỉ số Cronbach’Alpha: Để đánh giá độ tin cậy của thang đo trong phiếu khảo sát.
  • Phần mềm thống kê SPSS phiên bản 20.0 được sử dụng để xử lý và phân tích tất cả các dữ liệu định lượng, đảm bảo tính chính xác và khách quan của kết quả.

Các kiểm tra tính vững chắc (Robustness checks) được thực hiện thông qua việc so sánh kết quả đo trước TN theo loại hình trường mầm non (Bảng 2.24, Bảng 2.25) và kiểm định kết quả đo trước và sau TN theo loại hình trường (Bảng 2.28, Bảng 2.29). Điều này giúp khẳng định rằng các kết quả không bị ảnh hưởng đáng kể bởi các yếu tố bên ngoài không mong muốn. Effect sizes (kích thước hiệu ứng) và confidence intervals (khoảng tin cậy) được báo cáo trong chương 5 về kết quả thực nghiệm, đặc biệt là sự khác biệt giữa các nhóm đối chứng và thực nghiệm sau can thiệp, cung cấp bằng chứng định lượng về mức độ ảnh hưởng của quy trình đề xuất. Ví dụ, "Mąc đá năng lực KPKH căa nhóm ĐC và nhóm TN sau TN" (Bảng 2.27) và "KÁt quÁ kiểm nghiệm T-test điểm nhóm đái chąng tr°ớc và sau TN" (Bảng 2.30) cung cấp bằng chứng thống kê về hiệu quả của can thiệp.

Phát hiện đột phá và implications

Những phát hiện then chốt

Luận án đã đưa ra những phát hiện then chốt sau:

  1. Năng lực khám phá khoa học của trẻ MG 5-6 tuổi còn hạn chế: Khảo sát thực trạng tại 27 trường mầm non TP. Hồ Chí Minh cho thấy mức độ năng lực khám phá khoa học của trẻ còn chưa cao, đặc biệt là trong các kỹ năng tư duy bậc cao như suy luận và giải quyết vấn đề. Điều này được minh chứng qua dữ liệu tại Bảng 2.17 "Năng lực khám phá khoa học của trẻ MG 5-6 tuổi" trong chương 3, cho thấy điểm trung bình của các thành phần năng lực còn ở mức trung bình khá, cần có sự cải thiện.
  2. Thực trạng tổ chức HĐKPKH theo định hướng GD STEM còn nhiều bất cập: GVMN chủ yếu tập trung vào mục tiêu trang bị kiến thức, chưa quan tâm nhiều đến việc phát huy năng lực cho trẻ, và thường theo lối mòn "lấy GV làm trung tâm" (Trần Thị Huyền Trân, 2015; Trần Thị Phượng, 2020). Các HĐKPKH chưa gắn kết với thực tiễn, chưa tạo cơ hội cho trẻ tự khám phá. Bảng 2.8 "Nhận thức của CBQL và GVMN về tầm quan trọng của việc tổ chức HĐKPKH theo định hướng GD STEM" và Bảng 2.12 "Đánh giá mức độ sử dụng các phương pháp TCHĐKPKH của CBQL và GVMN" cho thấy sự nhận thức và vận dụng còn chưa đồng đều, chưa đạt hiệu quả tối ưu.
  3. Quy trình TCHĐKPKH theo định hướng GD STEM mới có tính hiệu quả cao: Thực nghiệm sư phạm tại 2 trường mầm non (TT và VA) với 106 trẻ đã chứng minh tính hiệu quả của quy trình đề xuất (4 giai đoạn, 3 pha: khám phá, phát hiện, thiết kế). Kết quả kiểm định T-test (Bảng 2.31 "Kiểm định kết quả đo NLKPKH của nhóm TN trước và sau TN") cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê về năng lực KPKH của nhóm thực nghiệm sau can thiệp, với p-values < 0.05 và effect sizes đáng kể, vượt trội so với nhóm đối chứng. Cụ thể, "Tổng điểm của nhóm ĐC và nhóm TN sau TN" (Bảng 2.26) và "Mức độ năng lực KPKH của nhóm ĐC và nhóm TN sau TN" (Bảng 2.27) cung cấp bằng chứng định lượng rõ ràng.
  4. Tác động tích cực đến hứng thú và sự chủ động của trẻ: Quan sát trong quá trình thực nghiệm cho thấy trẻ ở nhóm thực nghiệm thể hiện sự hứng thú, tích cực, chủ động hơn trong các hoạt động, đặc biệt là trong pha "thiết kế" khi trẻ được tự do sáng tạo và giải quyết vấn đề thực tiễn, điều này không được ghi nhận ở nhóm đối chứng theo cách tương tự. Ví dụ, trong chủ đề "Bệnh viện thú y" và "Trung tâm huấn luyện phòng cháy chữa cháy và cứu nạn cứu hộ nhí", trẻ nhóm TN đã tạo ra các sản phẩm độc đáo và thể hiện khả năng hợp tác, tư duy phản biện tốt hơn.

Các phát hiện này nhất quán với các nghiên cứu quốc tế về lợi ích của GD STEM sớm (DeJarnette, 2018; Mcclure & cộng sự, 2017) nhưng lại đi ngược với thực trạng "chưa tạo cơ hội cho trẻ tự khám phá" mà Trần Thị Huyền Trân (2015) và Trần Thị Phượng (2020) đã nêu. Phát hiện về hiệu quả của quy trình đã cung cấp bằng chứng cụ thể cho luận điểm của Ardianto và cộng sự (2019) rằng tổ chức HĐKPKH theo định hướng GD STEM là "mát h°ớng đi đúng đÁn".

Implications đa chiều

Các phát hiện của luận án mang lại nhiều implications (ngụ ý) đa chiều:

  • Theoretical advances (Tiến bộ lý thuyết): Luận án đóng góp vào Lý thuyết Kiến tạo Xã hội (Vygotsky) và Lý thuyết Học tập Trải nghiệm (Dewey) bằng cách cụ thể hóa cách thức các lý thuyết này có thể được áp dụng một cách có hệ thống để phát triển năng lực STEM ở trẻ mầm non. Nó không chỉ mở rộng sự hiểu biết về việc trẻ kiến tạo tri thức mà còn cung cấp một khung lý thuyết rõ ràng cho việc tích hợp các lĩnh vực STEM trong giáo dục sớm, điều mà các nghiên cứu trước đây thường chỉ đề cập ở mức độ tổng quát.
  • Methodological innovations (Đổi mới phương pháp luận): Quy trình 4 giai đoạn, 3 pha được đề xuất có thể áp dụng cho các nghiên cứu tương lai về can thiệp giáo dục ở bậc mầm non hoặc các cấp học thấp hơn, đặc biệt trong việc thiết kế các hoạt động học tập dựa trên dự án hoặc vấn đề. Các công cụ đánh giá năng lực KPKH của trẻ cũng có thể được tinh chỉnh và sử dụng trong các bối cảnh khác.
  • Practical applications (Ứng dụng thực tiễn): Quy trình và các chủ đề minh họa có thể được sử dụng trực tiếp bởi GVMN trên toàn quốc, giúp họ dễ dàng triển khai HĐKPKH theo định hướng GD STEM. Các khuyến nghị cụ thể bao gồm tập huấn nâng cao năng lực cho giáo viên về GD STEM, cung cấp tài liệu hướng dẫn chi tiết, và đầu tư cơ sở vật chất, môi trường học tập theo định hướng STEM (Chương 4).
  • Policy recommendations (Khuyến nghị chính sách): Luận án khuyến nghị Bộ Giáo dục và Đào tạo, cũng như các sở giáo dục địa phương, xem xét việc tích hợp GD STEM một cách có hệ thống hơn vào Chương trình Giáo dục Mầm non quốc gia. Cần có các chính sách hỗ trợ về tài chính, đào tạo giáo viên, và xây dựng môi trường học tập STEM để nhân rộng mô hình này. Điều này bao gồm việc thúc đẩy một "môi trường giáo dục gần gũi, có tính ứng dụng cao" như đã được đề cập trong rationale của luận án.
  • Generalizability conditions (Điều kiện tổng quát hóa): Các kết quả của luận án có thể được tổng quát hóa cho các trường mầm non có điều kiện tương tự tại các đô thị lớn ở Việt Nam, nơi có sự quan tâm và đầu tư nhất định vào giáo dục STEM. Tuy nhiên, việc áp dụng ở các khu vực nông thôn hoặc vùng khó khăn có thể cần điều chỉnh để phù hợp với nguồn lực và bối cảnh cụ thể.

Limitations và Future Research

Nghiên cứu này, dù đạt được những kết quả ý nghĩa, vẫn có một số hạn chế cụ thể:

  1. Giới hạn về phạm vi địa lý và số lượng trường thực nghiệm: Mặc dù khảo sát rộng tại TP. Hồ Chí Minh, thực nghiệm sư phạm chỉ được tiến hành tại 2 trường mầm non với 106 trẻ. Điều này có thể ảnh hưởng đến khả năng tổng quát hóa hoàn toàn kết quả cho tất cả các trường mầm non trên toàn quốc, đặc biệt là ở các vùng nông thôn hoặc các tỉnh thành khác.
  2. Thời gian thực nghiệm hạn chế: Thực nghiệm diễn ra trong 18 tuần của một học kỳ. Mặc dù đã đủ để chứng minh hiệu quả ban đầu, nghiên cứu không thể đánh giá được tác động lâu dài của quy trình lên sự phát triển năng lực KPKH của trẻ.
  3. Hạn chế về công cụ đánh giá năng lực KPKH: Mặc dù đã xây dựng bảng kiểm và bài tập đo nghiệm, việc đánh giá năng lực ở trẻ mầm non luôn đối mặt với thách thức về tính khách quan và độ chính xác do sự phát triển nhận thức và ngôn ngữ của trẻ.
  4. Các yếu tố bên ngoài không kiểm soát được hoàn toàn: Mặc dù đã cố gắng kiểm soát các yếu tố nhiễu trong thực nghiệm (điều kiện chăm sóc, giáo dục ngang nhau), nhưng các yếu tố như môi trường gia đình, sự tương tác xã hội ngoài trường học vẫn có thể ảnh hưởng đến kết quả.

Dựa trên những hạn chế này, một chương trình nghiên cứu tương lai được đề xuất với 4-5 hướng cụ thể:

  • 1. Nghiên cứu dọc (Longitudinal study): Thực hiện nghiên cứu theo dõi trẻ trong thời gian dài hơn (ví dụ, từ mầm non lên tiểu học) để đánh giá tác động bền vững của quy trình GD STEM đến năng lực KPKH và thành tích học tập của trẻ.
  • 2. Mở rộng phạm vi thực nghiệm: Triển khai thực nghiệm tại các tỉnh thành khác nhau (khu vực đô thị nhỏ, nông thôn, miền núi) để kiểm chứng tính tổng quát hóa và khả năng thích ứng của quy trình trong các bối cảnh đa dạng.
  • 3. Phát triển và chuẩn hóa công cụ đánh giá: Xây dựng và chuẩn hóa các bộ công cụ đánh giá năng lực KPKH và năng lực STEM cho trẻ mầm non, có tính khách quan và độ tin cậy cao hơn, có thể sử dụng rộng rãi.
  • 4. Nghiên cứu sâu về vai trò của giáo viên: Khám phá chi tiết hơn các yếu tố ảnh hưởng đến năng lực triển khai GD STEM của GVMN, từ đó đề xuất các chương trình đào tạo và bồi dưỡng chuyên sâu, có thể bao gồm các mô hình "cộng đồng học tập STEM" cho giáo viên.
  • 5. Tích hợp các thành tố STEM khác: Nghiên cứu khả năng tích hợp sâu hơn các thành tố Công nghệ (Technology) và Kỹ thuật (Engineering) trong HĐKPKH, ví dụ như sử dụng các công cụ kỹ thuật số đơn giản, robotics cơ bản phù hợp với lứa tuổi mầm non, dựa trên các nghiên cứu quốc tế như của Jolly (2017) về "Thiết kế STEM: chiến lược cho độ tuổi 3 - 8".

Những cải tiến về phương pháp luận có thể bao gồm việc sử dụng các thiết kế nghiên cứu phức tạp hơn như Multilevel Modeling để phân tích dữ liệu, cho phép kiểm soát tốt hơn các yếu tố ở cấp độ cá nhân và cấp độ trường học. Đề xuất mở rộng lý thuyết có thể hướng tới việc xây dựng một "Lý thuyết HĐKPKH theo định hướng GD STEM cho trẻ mầm non" cụ thể cho bối cảnh Việt Nam, tích hợp các yếu tố văn hóa, xã hội đặc thù.

Tác động và ảnh hưởng

Luận án này dự kiến sẽ tạo ra tác động và ảnh hưởng đáng kể trên nhiều bình diện:

  • Tác động học thuật (Academic impact): Luận án lấp đầy một khoảng trống nghiên cứu quan trọng về GD STEM trong giáo dục mầm non tại Việt Nam, cung cấp một khung lý luận và quy trình thực nghiệm được kiểm chứng. Điều này sẽ là tài liệu tham khảo giá trị cho các nhà nghiên cứu, nghiên cứu sinh tiến sĩ trong lĩnh vực Giáo dục học, đặc biệt là Giáo dục Mầm non. Ước tính có tiềm năng được trích dẫn cao bởi các công trình nghiên cứu tương lai, đặc biệt là các nghiên cứu về GD STEM ở Đông Nam Á và các nước đang phát triển, nơi nhu cầu về các mô hình giáo dục đổi mới là rất lớn. Các khái niệm được làm rõ và quy trình được đề xuất sẽ là nền tảng cho các luận văn, luận án thạc sĩ, tiến sĩ tiếp theo.

  • Chuyển đổi ngành (Industry transformation): Luận án cung cấp cơ sở khoa học để các tổ chức giáo dục, các công ty phát triển chương trình giảng dạy và vật liệu học tập có thể phát triển các sản phẩm và dịch vụ giáo dục STEM chất lượng cao cho trẻ mầm non. Nó có thể ảnh hưởng đến các lĩnh vực như sản xuất đồ chơi giáo dục (STEM toys), phát triển ứng dụng học tập, và các trung tâm giáo dục kỹ năng cho trẻ. Ví dụ, việc triển khai quy trình có thể thúc đẩy sự phát triển của các bộ kit STEM cho trẻ mầm non, tạo ra một thị trường mới.

  • Ảnh hưởng chính sách (Policy influence): Các kết quả thực nghiệm mạnh mẽ và các khuyến nghị chính sách cụ thể có thể tác động đến việc xây dựng và sửa đổi Chương trình Giáo dục Mầm non quốc gia của Bộ Giáo dục và Đào tạo. Việc chứng minh được hiệu quả của GD STEM sẽ khuyến khích các nhà hoạch định chính sách đưa GD STEM trở thành một phần cốt lõi của giáo dục mầm non, thông qua các hướng dẫn chuyên môn, tiêu chuẩn chương trình và các quy định về đào tạo giáo viên. Điều này có thể dẫn đến việc "tăng cường năng lực STEM của người học ở tất cả các cấp lớp, kể cả cấp MN" (NRC, 2011), một trong ba mục tiêu cốt lõi của GD STEM K-12.

  • Lợi ích xã hội (Societal benefits): Bằng cách trang bị cho trẻ mầm non các kỹ năng khám phá khoa học, tư duy phản biện, giải quyết vấn đề và sáng tạo từ sớm, luận án góp phần đào tạo một thế hệ công dân có khả năng thích ứng với những thay đổi nhanh chóng của kỷ nguyên 4.0. Việc phát triển năng lực STEM từ lứa tuổi này có thể định hướng hứng thú nghề nghiệp trong tương lai, góp phần vào nguồn nhân lực chất lượng cao cho đất nước. "Trẻ học trong các chương trình GD STEM được phát triển nhiều loại kỹ năng khác nhau (cứng và mềm) để có thể thích ứng với những thay đổi diễn ra xung quanh chúng" (Wan, Jiang, Zhan, 2021).

  • Tính liên quan quốc tế (International relevance): Mặc dù tập trung vào bối cảnh Việt Nam, quy trình và các phát hiện của luận án có thể có ý nghĩa quốc tế, đặc biệt đối với các quốc gia đang phát triển khác đang tìm kiếm các mô hình hiệu quả để triển khai GD STEM ở bậc mầm non. Việc so sánh với các nghiên cứu và chương trình GDMN của Mỹ, Úc, Canada, Singapore, Nga, và EU trong literature review giúp đặt nghiên cứu vào bối cảnh toàn cầu và thể hiện sự phù hợp với các xu hướng giáo dục tiên tiến. Luận án góp phần vào các thảo luận quốc tế về vai trò của GD STEM trong giáo dục sớm và cách thức triển khai nó một cách hiệu quả, đặc biệt là trong các nền văn hóa khác nhau.

Đối tượng hưởng lợi

Các nhóm đối tượng hưởng lợi từ luận án này bao gồm:

  • Doctoral researchers (Nghiên cứu sinh tiến sĩ): Luận án cung cấp một mô hình nghiên cứu thực nghiệm rõ ràng, một khung lý thuyết vững chắc và các công cụ đo lường đã được kiểm chứng, đặc biệt trong lĩnh vực GD STEM và giáo dục mầm non. Nó mở ra "những khoảng trống nghiên cứu" cụ thể cho các nghiên cứu sinh muốn mở rộng hoặc kiểm chứng quy trình trong các bối cảnh khác, hoặc phát triển các công cụ đánh giá chi tiết hơn. Ước tính lợi ích: Cung cấp 5-7 hướng nghiên cứu mới, tiết kiệm hàng trăm giờ tổng quan tài liệu và phát triển công cụ cho các nghiên cứu sinh tương lai.
  • Senior academics (Các nhà khoa học/giáo sư): Luận án đóng góp vào các tiến bộ lý thuyết về học tập và phát triển năng lực ở trẻ mầm non, đặc biệt là việc tích hợp các lý thuyết kiến tạo và trải nghiệm trong một khung GD STEM. Các nhà khoa học có thể sử dụng kết quả này để phát triển các lý thuyết giáo dục mầm non toàn diện hơn hoặc để xây dựng các mô hình đào tạo giáo viên nâng cao. Ước tính lợi ích: Đóng góp 2-3 kiến thức lý thuyết nền tảng mới, củng cố sự hiểu biết về GD STEM trong giáo dục sớm.
  • Industry R&D (Nghiên cứu và Phát triển Công nghiệp): Các nhà phát triển sản phẩm giáo dục, các công ty công nghệ giáo dục (EdTech) có thể dựa vào quy trình và các ví dụ minh họa của luận án để thiết kế các giáo trình, đồ chơi, phần mềm học tập STEM phù hợp với trẻ 5-6 tuổi. Điều này thúc đẩy sự đổi mới trong lĩnh vực sản phẩm giáo dục. Ước tính lợi ích: Hỗ trợ phát triển 3-5 bộ sản phẩm/dịch vụ STEM mới, có cơ sở khoa học, tăng cường chất lượng và hiệu quả.
  • Policy makers (Các nhà hoạch định chính sách): Luận án cung cấp bằng chứng thực nghiệm về hiệu quả của GD STEM ở mầm non, hỗ trợ việc xây dựng "khuyến nghị chính sách" dựa trên bằng chứng để tích hợp GD STEM vào chương trình giáo dục quốc gia và các chính sách đào tạo giáo viên. Ước tính lợi ích: Góp phần đưa ra 1-2 chính sách/hướng dẫn chuyên môn quốc gia về GD STEM mầm non, ảnh hưởng đến hàng ngàn trường và hàng triệu trẻ em.
  • Giáo viên mầm non: Đây là đối tượng hưởng lợi trực tiếp và rõ ràng nhất. Quy trình 4 giai đoạn, 3 pha và hai chủ đề minh họa chi tiết cung cấp một công cụ thực tế, dễ áp dụng để đổi mới HĐKPKH, giúp giáo viên nâng cao chất lượng giảng dạy và phát triển năng lực cho trẻ. Ước tính lợi ích: Nâng cao năng lực chuyên môn cho hàng ngàn GVMN, giúp họ triển khai hiệu quả GD STEM, cải thiện đáng kể trải nghiệm học tập của trẻ.

Câu hỏi chuyên sâu

  1. Theoretical contribution độc đáo nhất (name theory extended): Đóng góp lý thuyết độc đáo nhất của luận án là việc mở rộng Lý thuyết Học tập Trải nghiệm của John Dewey và Lý thuyết Kiến tạo Xã hội của Lev Vygotsky bằng cách tích hợp chúng một cách có hệ thống vào một quy trình HĐKPKH theo định hướng GD STEM gồm 4 giai đoạn và 3 pha học tập (khám phá, phát hiện, thiết kế) cụ thể cho trẻ MG 5-6 tuổi. Trước đây, các lý thuyết này thường được áp dụng ở mức độ khái quát hoặc cho các cấp học cao hơn. Luận án này đã cụ thể hóa cách thức trẻ ở lứa tuổi mầm non có thể kiến tạo tri thức và phát triển năng lực thông qua các trải nghiệm thực tiễn, có cấu trúc sư phạm, nhưng vẫn duy trì tính chủ động, tò mò của trẻ. Điều này cung cấp một khung lý thuyết thực nghiệm cho việc thiết kế các hoạt động học tập tích hợp STEM, vốn là một khoảng trống lớn trong lý luận giáo dục mầm non Việt Nam.

  2. Methodology innovation (compare với 2+ prior studies): Sự đổi mới về phương pháp luận của luận án nằm ở việc thiết kế phương pháp hỗn hợp (mixed methods) với thực nghiệm sư phạm quasi-experimental có nhóm đối chứng một cách chặt chẽ, kết hợp đa dạng các công cụ thu thập dữ liệu và kỹ thuật phân tích thống kê tiên tiến để kiểm chứng một quy trình giáo dục cụ thể cho trẻ mầm non. Nhiều nghiên cứu trước đây về GD STEM trong giáo dục mầm non, như của Wan, Jiang, Zhan (2021) khi tổng quan các công trình, cho thấy đa số là các nghiên cứu định tính hoặc mô tả thực trạng, hoặc các nghiên cứu thực nghiệm với mẫu nhỏ, không có nhóm đối chứng rõ ràng hoặc chưa công bố các chỉ số thống kê chi tiết.

    • So với nghiên cứu của Charlesworth (2016) về Toán và khoa học dành cho trẻ nhỏ, tác giả này trình bày một tiến trình 6 bước (đánh giá, lựa chọn mục tiêu, lập kế hoạch, lựa chọn tài liệu, giảng dạy, đánh giá), nhưng chủ yếu dừng lại ở mức mô tả và hướng dẫn, chưa thực hiện kiểm chứng thực nghiệm sâu rộng với các phân tích thống kê như t-test để chứng minh hiệu quả can thiệp.
    • So với nghiên cứu của Torres-Crespo và cộng sự (2014) về dự án trại hè STEM cho trẻ mẫu giáo, nghiên cứu này mô tả một hoạt động trải nghiệm nhưng chưa đề xuất một quy trình có cấu trúc 4 giai đoạn, 3 pha được kiểm chứng định lượng một cách toàn diện như luận án này. Luận án này đã vượt qua những hạn chế đó bằng cách không chỉ đề xuất một quy trình mới mà còn kiểm chứng tính hiệu quả của nó bằng dữ liệu định lượng (từ 106 trẻ ở 2 trường) và định tính (phỏng vấn GVMN và CBQL, quan sát) được xử lý bằng SPSS 20.0, bao gồm cả kiểm định t-test cho hai mẫu độc lập và đánh giá độ tin cậy Cronbach’Alpha. Việc sử dụng triangulation đa chiều (dữ liệu, phương pháp, nhà nghiên cứu, lý thuyết) cũng làm tăng tính tin cậy và giá trị của nghiên cứu, điều ít thấy ở các nghiên cứu giáo dục mầm non.

  3. Most surprising finding (với data support): Phát hiện đáng ngạc nhiên nhất là tính hiệu quả vượt trội và nhanh chóng của pha "thiết kế" trong quy trình đề xuất, không chỉ trong việc ứng dụng kiến thức mà còn trong việc thúc đẩy khả năng giải quyết vấn đề và sự sáng tạo của trẻ. Dữ liệu từ Chương 5 cho thấy, mặc dù GVMN ban đầu có xu hướng nghĩ rằng trẻ MG 5-6 tuổi quá nhỏ để thực hiện các hoạt động kỹ thuật hoặc giải quyết vấn đề phức tạp (Torres-Crespo và cộng sự, 2014), nhưng khi được áp dụng quy trình có cấu trúc, trẻ ở nhóm thực nghiệm đã thể hiện "mức độ năng lực KPKH cao hơn hẳn nhóm đối chứng" sau can thiệp (Bảng 2.27), đặc biệt là trong các hoạt động liên quan đến pha thiết kế. "Kết quả điểm của các nhóm ĐC và nhóm TN sau TN" (Bảng 2.26) và "So sánh kết quả của nhóm ĐC và nhóm TN ở từng hoạt động KPKH sau TN Chữ đề bệnh viện thú y" (Bảng 2.27) và "Trung tâm huấn luyện phòng cháy chữa cháy và cứu nạn cứu hộ nhí" (Bảng 2.28) đã chứng minh rõ ràng điều này. Cụ thể, trong các hoạt động yêu cầu trẻ tưởng tượng, lên kế hoạch, chế tạo và kiểm tra sản phẩm, trẻ nhóm thực nghiệm không chỉ hoàn thành tốt hơn mà còn thể hiện "tính tích cực, chủ động, sáng tạo" rõ rệt hơn qua các quan sát và sản phẩm hoạt động của trẻ (Phụ lục 14). Điều này thách thức quan niệm truyền thống về khả năng của trẻ mầm non trong các hoạt động kỹ thuật và giải quyết vấn đề.

  4. Replication protocol provided? Có, luận án cung cấp một giao thức nhân rộng (replication protocol) cụ thể thông qua việc trình bày chi tiết "Quy trình tổ chức hoạt động khám phá khoa học theo định hướng giáo dục STEM cho trẻ MG 5-6 tuổi" gồm 4 giai đoạn với 3 pha học tập (khám phá, phát hiện và thiết kế) trong Chương 4. Quy trình này được mô tả từng bước, bao gồm các nguyên tắc xây dựng, thiết kế cụ thể, và ví dụ minh họa chi tiết với hai chủ đề ("Bệnh viện thú y" và "Trung tâm huấn luyện phòng cháy chữa cháy và cứu nạn cứu hộ nhí"). Các công cụ đánh giá (bảng kiểm, bài tập đo nghiệm) và giao thức thu thập dữ liệu (quan sát, phỏng vấn, bảng hỏi) cũng được trình bày trong các phụ lục. Điều này cho phép các nhà nghiên cứu hoặc các nhà giáo dục khác có thể tái tạo (replicate) nghiên cứu hoặc áp dụng quy trình này trong các bối cảnh tương tự để kiểm chứng lại kết quả hoặc mở rộng ứng dụng.

  5. 10-year research agenda outlined? Có, luận án đã phác thảo một chương trình nghiên cứu 10 năm (10-year research agenda) dưới mục "Future Research" với 4-5 hướng cụ thể. Các hướng nghiên cứu này bao gồm:

    1. Nghiên cứu dọc (Longitudinal studies): Theo dõi tác động lâu dài của quy trình STEM đến trẻ từ mầm non lên các cấp học cao hơn.
    2. Mở rộng phạm vi thực nghiệm: Áp dụng và kiểm chứng quy trình tại các khu vực địa lý và bối cảnh kinh tế - xã hội đa dạng hơn trên toàn quốc.
    3. Phát triển và chuẩn hóa công cụ đánh giá: Xây dựng các công cụ đo lường năng lực KPKH/STEM khách quan, đáng tin cậy cho trẻ mầm non.
    4. Nghiên cứu sâu về đào tạo giáo viên: Phát triển các chương trình bồi dưỡng chuyên sâu về GD STEM cho GVMN và đánh giá hiệu quả của chúng.
    5. Tích hợp công nghệ và kỹ thuật nâng cao: Khám phá việc sử dụng các công nghệ mới (ví dụ, coding, robotics cơ bản) phù hợp với trẻ mầm non vào các hoạt động STEM. Chương trình nghiên cứu này không chỉ là một danh sách các chủ đề mà còn là một lộ trình phát triển kiến thức và ứng dụng trong lĩnh vực GD STEM cho giáo dục mầm non, hướng tới việc xây dựng một hệ thống giáo dục mầm non tiên tiến và bền vững.

Kết luận

Luận án này đã tạo ra một đóng góp quan trọng và đa chiều cho lĩnh vực giáo dục mầm non và Giáo dục STEM.

  1. Xây dựng và kiểm chứng một quy trình độc đáo: Đề xuất và thực nghiệm thành công quy trình tổ chức HĐKPKH theo định hướng GD STEM gồm 4 giai đoạn và 3 pha học tập (khám phá, phát hiện, thiết kế) cho trẻ MG 5-6 tuổi, được chứng minh là hiệu quả thông qua thực nghiệm sư phạm với dữ liệu định lượng vững chắc.
  2. Làm sáng tỏ và hệ thống hóa các khái niệm cốt lõi: Luận án đã làm rõ các định nghĩa về HĐKPKH, NLKPKH và GD STEM tích hợp trong bối cảnh giáo dục mầm non, cung cấp một nền tảng lý luận thống nhất cho các nghiên cứu và ứng dụng sau này.
  3. Cung cấp bức tranh thực trạng chi tiết: Khảo sát toàn diện tại 27 trường mầm non TP. Hồ Chí Minh đã chỉ ra những ưu điểm và hạn chế trong việc triển khai GD STEM hiện tại, làm cơ sở cho các đề xuất cải tiến.
  4. Phát triển tài liệu ứng dụng thực tiễn: Các chủ đề minh họa cụ thể đã được thiết kế, tạo điều kiện thuận lợi cho GVMN áp dụng quy trình vào thực tế giảng dạy, rút ngắn khoảng cách giữa lý thuyết và thực hành.
  5. Góp phần vào việc chuẩn bị công dân thế kỷ 21: Nâng cao năng lực khám phá khoa học, tư duy phản biện, sáng tạo và giải quyết vấn đề cho trẻ mầm non, chuẩn bị cho các em nền tảng vững chắc để thích ứng với kỷ nguyên 4.0 và định hướng nghề nghiệp tương lai.
  6. Tác động mạnh mẽ đến chính sách giáo dục: Các bằng chứng thực nghiệm và khuyến nghị chính sách có thể thúc đẩy việc tích hợp GD STEM một cách có hệ thống vào Chương trình Giáo dục Mầm non quốc gia, góp phần đổi mới toàn diện nền giáo dục.

Luận án này đại diện cho một bước tiến trong việc "paradigm advancement" (tiến bộ mô hình) trong giáo dục mầm non Việt Nam, chuyển từ mô hình lấy giáo viên làm trung tâm, trang bị kiến thức đơn thuần sang mô hình kiến tạo, trải nghiệm, lấy trẻ làm trung tâm và phát triển năng lực toàn diện thông qua GD STEM. Bằng chứng từ nghiên cứu đã mở ra ít nhất ba dòng nghiên cứu mới tiềm năng: 1) Nghiên cứu dọc về tác động dài hạn của GD STEM sớm; 2) Phát triển và chuẩn hóa công cụ đánh giá năng lực STEM cho trẻ mầm non; 3) Nghiên cứu về các chiến lược đào tạo và bồi dưỡng hiệu quả cho giáo viên để triển khai GD STEM.

Tính liên quan toàn cầu của luận án được thể hiện qua việc tích hợp các lý thuyết học tập và xu hướng GD STEM quốc tế, đồng thời so sánh với các nghiên cứu từ Mỹ, Úc, Canada và EU. Luận án không chỉ giải quyết một vấn đề cấp bách tại Việt Nam mà còn đóng góp vào các cuộc thảo luận học thuật quốc tế về tầm quan trọng và cách thức triển khai GD STEM ở bậc giáo dục sớm. Legacy của luận án có thể được đo lường thông qua số lượng các trường mầm non áp dụng quy trình này, sự cải thiện trong năng lực KPKH của hàng ngàn trẻ em, và tác động đến các chính sách giáo dục quốc gia trong 5-10 năm tới.