Tổng quan về luận án

Công trình nghiên cứu tiến sĩ của tác giả Đàm Quang Hưng (2019) với đề tài "Dạy học Khoa học lớp 4, 5 theo hướng tìm tòi thực nghiệm" (Chuyên ngành: Giáo dục học, Mã số: 9.01) tại Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2, dưới sự hướng dẫn của TS. Trịnh Thị Hồng Hà và TS. Nguyễn Phụ Thông Thái, đánh dấu bước đột phá trong phương pháp luận giảng dạy khoa học tự nhiên cấp tiểu học. Đặt trong bối cảnh thực hiện Nghị quyết Đại hội Đảng lần thứ XI và Chiến lược phát triển Giáo dục 2012–2020 về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục phổ thông chuyển từ truyền thụ kiến thức sang phát triển phẩm chất và năng lực, nghiên cứu đã tiên phong giải quyết khoảng trống học thuật cốt lõi: thiếu vắng một quy trình sư phạm chuẩn hóa về dạy học tìm tòi thực nghiệm (TTTN) phù hợp với tâm sinh lý lứa tuổi học sinh lớp 4 và 5.

graph TD
    A[Bối cảnh Đổi mới CT GDPT 2018] --> B[Khoảng trống: Thiếu quy trình TTTN chuẩn hóa]
    B --> C[Khung Lý thuyết Tích hợp: Dewey - Bruner - Piaget - Vygotsky]
    C --> D[Hệ thống 4 Nhóm Biện pháp Sư phạm TTTN]
    D --> E[Thực nghiệm Sư phạm: Trường TH Bắc Giang]
    E --> F[Đột phá Năng lực Khoa học & Tư duy Thực nghiệm]

Khoảng trống nghiên cứu (research gap) được định vị rõ nét: Dù lý thuyết học tập tìm tòi (Inquiry-Based Learning - IBL) đã phổ biến toàn cầu (Crawford, 2007; Banchi & Bell, 2008), nhưng tại Việt Nam, các nghiên cứu trước đây (Lê Thị Lan Anh, 2013; Lê Thị Hồng Chi, 2014; Lương Việt Thái, 2006) chủ yếu dừng lại ở dạy học phát hiện chung hoặc ứng dụng công nghệ thông tin đơn lẻ, chưa thiết lập được cơ chế vận hành thí nghiệm như một môi trường bản thể học giúp học sinh tự kiến tạo tri thức.

Luận án đặt ra các câu hỏi và giả thuyết nghiên cứu tường minh:

  • Câu hỏi nghiên cứu 1 (RQ1): Cơ sở lý luận và bản chất sư phạm của dạy học môn Khoa học lớp 4, 5 theo hướng TTTN là gì?
  • Câu hỏi nghiên cứu 2 (RQ2): Thực trạng nhận thức, kỹ năng và mức độ áp dụng thực nghiệm của cán bộ quản lý (CBQL), giáo viên (GV) và học sinh (HS) tại trường tiểu học hiện nay diễn ra như thế nào?
  • Câu hỏi nghiên cứu 3 (RQ3): Hệ thống biện pháp sư phạm nào cho phép chuyển hóa bài học khoa học thành chuỗi hành động tìm tòi dựa trên thực nghiệm đạt hiệu quả tối ưu?
  • Giả thuyết khoa học (H1): "Nếu một số nội dung DH Khoa học lớp 4, 5 được tổ chức thành các hoạt động học tập dựa vào TN đồng thời HS được tham gia TN theo hướng tìm tòi để tự chúng tìm ra các kết quả về KT khoa học cần thiết, thì sẽ phát huy được tính tích cực học tập của HS và có tác động tích cực đến kết quả học tập khoa học và phát triển được các KN cần thiết khác."

Khung lý thuyết của công trình tích hợp thuyết kiến tạo nhận thức (Piaget, Bruner), lý thuyết hoạt động và vùng phát triển gần nhất (Vygotsky, Galperin), cùng triết lý giáo dục thực nghiệm (John Dewey). Phạm vi khảo sát và thực nghiệm bao quát các trường tiểu học tiêu biểu tại tỉnh Bắc Giang (Trường TH Mĩ Hà, Song Mai, Phong Minh, An Châu) với quy mô mẫu đại diện đa dạng vùng miền (thành thị, nông thôn, miền núi), mang lại giá trị thực chứng chuẩn xác.


Literature Review và Positioning

Tổng quan y văn quốc tế và trong nước cho thấy sự phân hóa sâu sắc giữa các trường phái sư phạm khoa học. Nền tảng triết lý bắt nguồn từ quan điểm của John Dewey (1938) về học tập qua kinh nghiệm thực tiễn (Learning by Doing), cấu trúc phát triển nhận thức của Jean Piaget (1970), và học tập tìm tòi khám phá (Discovery/Inquiry Learning) của Jerome Bruner (1986). DeBoer (1991) từng khẳng định: nếu cần một thuật ngữ duy nhất để khái quát sự phát triển của giáo dục khoa học từ nửa sau thế kỷ XX đến nay, đó chính là "Tìm tòi" (Inquiry).

Trường phái / Tác giả Trọng tâm lý thuyết Phương thức tiếp cận Điểm hạn chế khi chuyển giao vào Tiểu học Việt Nam
John Dewey (1938), Bruner (1986) Kiến tạo & Tìm tòi khám phá Tự do trải nghiệm, đặt câu hỏi giải quyết vấn đề Thiếu hướng dẫn vi mô cho thực nghiệm khoa học tiểu học
Heather Banchi & Randy Bell (2008) Khung phân cấp 4 mức độ tìm tòi Confirmation $\rightarrow$ Structured $\rightarrow$ Guided $\rightarrow$ Open Chưa tích hợp sâu vào cấu trúc SGK tích hợp đa phân môn
Đỗ Hương Trà (2001), Nguyễn Vinh Hiển (2011) Kỹ thuật "Bàn tay nặn bột" (La main à la pâte) Bộc lộ quan niệm ban đầu, đề xuất thí nghiệm Thường đóng khung kỹ thuật, thiếu đa dạng hóa hình thức tổ chức
Đàm Quang Hưng (2019 - Luận án) Dạy học Tìm tòi Thực nghiệm (TTTN) TN là môi trường nhận thức + Giàn giáo sư phạm 4 nhóm Chuẩn hóa quy trình, tối ưu hóa điều kiện lớp học thực tế

Tranh luận học thuật nổi bật nằm ở mâu thuẫn giữa hai luồng quan điểm: Luồng thứ nhất (Kirschner, Sweller & Clark, 2006) chỉ trích mô hình tìm tòi tự do tối thiểu (Minimally Guided Instruction) gây quá tải nhận thức do học sinh tiểu học chưa hoàn thiện năng lực tự điều chỉnh. Ngược lại, luồng thứ hai (Hmelo-Silver, Duncan & Chinn, 2007; Crawford, 2007) bảo vệ luận điểm tìm tòi có giàn giáo hỗ trợ (Scaffolded Inquiry) giúp phát triển tư duy bậc cao vượt trội.

Luận án của Đàm Quang Hưng đã giải quyết triệt để tranh luận này bằng cách định vị mô hình TTTN ở cấp độ Guided Inquiry (Tìm tòi có sự hướng dẫn) và tiệm cận Open Inquiry theo thang Banchi & Bell (2008). So sánh với mô hình điều tra 6 bước của Đại học Alberta (Wilson & Leslie, 2001) vốn yêu cầu nguồn lực học liệu mở quy mô lớn khó áp dụng tại các nước đang phát triển, luận án đã tái cấu trúc quy trình thực nghiệm tinh gọn, gắn liền với thiết bị tối thiểu và ngữ cảnh thực tế của giáo dục tiểu học Việt Nam.


Đóng góp lý thuyết và khung phân tích

Đóng góp cho lý thuyết

Luận án đã mở rộng và làm sâu sắc thêm hệ thống lý luận giáo dục tiểu học thông qua 3 đóng góp bản thể học và nhận thức luận then chốt:

  1. Chuẩn hóa khái niệm "Tìm tòi" và "Dạy học tìm tòi thực nghiệm": Tác giả xác lập định nghĩa khoa học: "Tìm tòi là quá trình hoạt động dựa vào nỗ lực cá nhân kết hợp với các điều kiện chủ quan như: trí nhớ, tư duy, tưởng tượng, ý chí… và các yếu tố khách quan như: tình huống, bối cảnh… để tìm kiếm câu trả lời hoặc giải đáp những thắc mắc của chính mình, nhằm đạt được mục tiêu đề ra". Dạy học TTTN được xác định bản chất là phương thức sử dụng thực nghiệm làm môi trường nhận thức để học sinh thu thập chứng cứ, xử lý dữ liệu và tự kiến tạo chân lý khoa học.
  2. Kế thừa và phát triển lý thuyết hình thành hành động trí tuệ: Ứng dụng lý thuyết của P. Galperin (1969) và V.V. Davydov (1990), luận án chứng minh quá trình chuyển hóa nhận thức từ hành động vật chất với dụng cụ thí nghiệm sang hành động ngôn ngữ và tư duy khái niệm trừu tượng.
  3. Chuyển dịch hình thái giáo dục (Paradigm Shift): Chuyển đổi căn bản vai trò của thí nghiệm từ "minh họa cho lý thuyết có sẵn" (truyền thống) sang "công cụ tạo lập giả thuyết và kiểm chứng chân lý" (kiến tạo). Trích dẫn luận điểm của Phạm Hữu Tòng được luận án bảo vệ: "Nếu nhà khoa học dựa trên việc thiết kế phương án thí nghiệm khả thi và tiến hành thí nghiệm... thì nhận thức trong trường hợp này được hình thành bằng cách thực nghiệm."
     [Quan niệm ban đầu / Vấn đề thực tiễn]
                        │
                        ▼
      [Đề xuất Giả thuyết & Thiết kế TN]
                        │
                        ▼
    [Thao tác Thực nghiệm & Thu thập Chứng cứ]
                        │
                        ▼
[Phân tích, Tranh luận & Khái quát hóa Tri thức]

Khung phân tích độc đáo

Khung phân tích của luận án tích hợp ma trận 3 chiều: Nội dung bài học (Vật lý, Hóa học, Sinh học, Môi trường) $\times$ Trình độ nhận thức của học sinh lớp 4, 5 $\times$ Bốn cấp độ hỗ trợ sư phạm.

Điều kiện biên (Boundary conditions) được xác định cụ thể: Phương pháp TTTN phát huy hiệu quả tối đa đối với các bài học có "tính có vấn đề" cao (như các chủ đề: Vật chất và Năng lượng, Không khí, Nước, Ánh sáng, Âm thanh, Sinh vật), không áp dụng cơ học cho các bài học thuần túy mang tính thông báo quy ước xã hội hoặc thực hành vệ sinh sức khỏe đơn giản.


Phương pháp nghiên cứu tiên tiến

Thiết kế nghiên cứu

Nghiên cứu áp dụng lập trường phương pháp luận phức hợp kết hợp giữa thực chứng định lượng (Positivism) và diễn giải định tính (Interpretivism) thông qua thiết kế hỗn hợp đa giai đoạn (Multi-phase Mixed Methods Design).

flowchart LR
    subgraph GĐ1 [Giai đoạn 1: Khảo sát Hiện trạng]
        A1[Bảng hỏi CBQL & GV: N=215] --> A3[Phân tích Tương quan & Xếp hạng]
        A2[Bảng hỏi Học sinh: N=420] --> A3
    end
    subgraph GĐ2 [Giai đoạn 2: Thiết kế Biện pháp]
        B1[Hệ thống 4 Nhóm Biện pháp TTTN] --> B2[Thiết kế Giáo án & Bộ công cụ TN]
    end
    subgraph GĐ3 [Giai đoạn 3: Thực nghiệm Sư phạm]
        C1[Lớp TN: N=142] vs C2[Lớp ĐC: N=140] --> C3[Kiểm định Paired T-Test & Đánh giá Chuyên gia]
    end
    GĐ1 --> GĐ2 --> GĐ3

Quy trình nghiên cứu rigorous

Quy trình thu thập và xử lý dữ liệu tuân thủ các chuẩn mực khoa học giáo dục nghiêm ngặt:

  • Chiến lược chọn mẫu: Chọn mẫu ngẫu nhiên phân tầng tại các trường tiểu học đại diện cho các vùng địa lý kinh tế xã hội khác nhau: Trường TH Mĩ Hà (vùng đồng bằng nông thôn), Trường TH Song Mai (ven đô thị), Trường TH Phong Minh và TH An Châu (khu vực miền núi, đồng bào dân tộc thiểu số tỉnh Bắc Giang).
  • Bộ công cụ thu thập: 03 bộ phiếu hỏi cấu trúc chuẩn hóa cho CBQL, GV và HS; 08 biên bản quan sát dự giờ chuyên sâu; phiếu phỏng vấn bán cấu trúc; thang đo Likert 5 mức độ đánh giá tính cần thiết và khả thi.
  • Tam giác hóa dữ liệu (Triangulation): Kết hợp chéo giữa kết quả bài kiểm tra chuẩn hóa học sinh, biên bản quan sát hành vi thao tác của giáo viên và đánh giá độc lập từ hội đồng chuyên gia giáo dục.
  • Độ giá trị và độ tin cậy: Hệ số nhất quán nội tại Cronbach’s Alpha của các thang đo khảo sát đều đạt ngưỡng tin cậy cao ($\alpha > 0.82$). Độ hiệu lực nội dung (Content Validity) được thẩm định qua 2 vòng tham vấn ý kiến chuyên gia đầu ngành từ Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam và các trường Đại học Sư phạm.

Data và phân tích

Số liệu được phân tích bằng phần mềm thống kê chuyên ngành với các kỹ thuật:

  • Thống kê mô tả (Mean, SD, Tần suất, Tỷ lệ phần trăm).
  • Thống kê suy luận: Kiểm định giả thuyết phân phối chuẩn, kiểm định sai khác giá trị trung bình qua Paired Samples T-Test giữa nhóm Thực nghiệm (TN) và nhóm Đối chứng (ĐC), phân tích phương sai đầu vào và đầu ra.
       BẢNG PHÂN BỐ TẦN SUẤT ĐIỂM SỐ ĐẦU RA (LẦN 2)
 điểm   0%      10%     20%     30%     40%     50%
 ───────────────────────────────────────────────────
  9-10  [TN] ██████████████████████████████ 45.8%
        [ĐC] █████████████ 19.3%
  7-8   [TN] █████████████████████████ 38.7%
        [ĐC] ████████████████████████████ 42.1%
  5-6   [TN] █████████ 14.1%
        [ĐC] █████████████████████ 32.1%
  <5    [TN] █ 1.4%
        [ĐC] ████ 6.5%
 ───────────────────────────────────────────────────

Phát hiện đột phá và implications

Những phát hiện then chốt

  1. Nghịch lý nhận thức và thực thi trong thực tiễn: Khảo sát chỉ ra 91.2% GV và CBQL nhận thức sâu sắc về tầm quan trọng của dạy học tìm tòi, nhưng có tới 68.4% GV hiếm khi hoặc không bao giờ tổ chức cho học sinh tự làm thí nghiệm tìm tòi. Thí nghiệm chủ yếu do GV làm mẫu (biểu diễn) hoặc mô tả "chay" qua tranh ảnh SGK do áp lực thời gian (tiết học 35–40 phút) và tâm lý e ngại mất trật tự lớp học.
  2. Đột phá về thành tích học tập và chuyển biến điểm số: Kết quả thực nghiệm sư phạm đối chứng cho thấy sự phân hóa vượt trội có ý nghĩa thống kê ($p < 0.01$). Ở bài kiểm tra đầu ra (lần 2), tỷ lệ học sinh đạt điểm Giỏi (9–10 điểm) ở nhóm Thực nghiệm đạt 45.8%, cao hơn gấp 2.37 lần so với nhóm Đối chứng (19.3%). Tỷ lệ học sinh dưới trung bình ở nhóm TN giảm xuống chỉ còn 1.4% so với 6.5% ở nhóm ĐC.
  3. Phát triển năng lực tư duy khoa học và thao tác độc lập: Học sinh nhóm Thực nghiệm thể hiện năng lực đề xuất giả thuyết khoa học tăng 64.2%, kỹ năng thu thập và giải thích chứng cứ thực nghiệm tăng 71.5% so với đầu vào. Kết quả kiểm định Paired T-Test khẳng định sự khác biệt có ý nghĩa thống kê cao giữa điểm số trước và sau tác động ($t_{stat} > t_{crit}$, $p = 0.000$).
  4. Thay đổi thái độ và động lực nội tại: 94.6% học sinh tham gia lớp thực nghiệm bày tỏ sự hứng thú cao độ, xóa bỏ tâm lý sợ sai khi đối diện với các hiện tượng khoa học chưa biết, chuyển từ thụ động ghi nhớ sang chủ động tranh luận và phản biện khoa học.

Implications đa chiều

  • Về mặt lý luận: Hoàn thiện lý thuyết dạy học môn Khoa học tiểu học, cung cấp khung khái niệm chuẩn xác về TTTN trong bối cảnh chương trình giáo dục định hướng năng lực.
  • Về mặt phương pháp luận: Xây dựng hệ thống 4 nhóm biện pháp đồng bộ có tính chuyển giao cao:
    • Nhóm biện pháp 1: Lựa chọn nội dung có tính vấn đề và thiết kế quy trình thí nghiệm tìm tòi.
    • Nhóm biện pháp 2: Định hướng phối hợp linh hoạt các kỹ thuật dạy học vi mô (khăn trải bàn, sơ đồ tư duy, phiếu ghi chép khoa học).
    • Nhóm biện pháp 3: Hướng dẫn quy trình tìm tòi 5 bước và đổi mới đánh giá quá trình (Formative Assessment).
    • Nhóm biện pháp 4: Thiết lập môi trường tâm lý tương tác dân chủ và môi trường vật chất an toàn.
  • Về mặt chính sách và thực tiễn: Cung cấp tài liệu tham khảo chuẩn mực cho các Sở/Phòng GD&ĐT trong công tác tập huấn giáo viên tiểu học thực hiện Chương trình Giáo dục phổ thông 2018.

Limitations và Future Research

Nghiên cứu nhìn nhận khách quan các giới hạn nội tại:

  1. Phạm vi không gian: Thực nghiệm sư phạm tập trung chủ yếu tại địa bàn tỉnh Bắc Giang; dù có tính đại diện đa dạng vùng miền nhưng cần mở rộng quy mô trên toàn quốc để kiểm chứng tính phổ quát tuyệt đối.
  2. Thời lượng can thiệp: Các vòng thực nghiệm được tổ chức theo kế hoạch bài học chuẩn (35–40 phút), tạo áp lực lớn lên việc hoàn thành trọn vẹn chu trình tìm tòi mở rộng đối với các lớp học có sĩ số vượt chuẩn (>40 học sinh/lớp).
  3. Đánh giá năng lực phi nhận thức: Nghiên cứu chủ yếu lượng hóa kết quả học tập và kỹ năng tìm tòi qua bài kiểm tra và quan sát hành vi; chưa đo lường dài hạn sự lưu giữ kiến thức (Knowledge Retention) sau 6–12 tháng.

Chương trình nghiên cứu tương lai (Future Agenda):

  • Phát triển mô hình TTTN tích hợp giáo dục STEM/STEAM liên môn giữa Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học ở cấp tiểu học.
  • Ứng dụng thí nghiệm ảo (Virtual Labs) và cảm biến kỹ thuật số nhằm hỗ trợ tìm tòi thực nghiệm trong môi trường chuyển đổi số.
  • Thiết kế chuẩn đánh giá năng lực khoa học chuyên sâu cho học sinh tiểu học dân tộc thiểu số và học sinh có hoàn cảnh đặc biệt.

Tác động và ảnh hưởng

Công trình của Đàm Quang Hưng sở hữu giá trị ứng dụng thực tiễn to lớn:

  • Ảnh hưởng học thuật: Trở thành tài liệu tham khảo cốt lõi cho các nghiên cứu sinh, học viên cao học chuyên ngành Giáo dục học và Giáo dục Tiểu học tại các viện nghiên cứu và trường đại học sư phạm trên cả nước.
  • Tác động sư phạm cơ sở: Quy trình và giáo án mẫu được triển khai thực tế tại hàng trăm trường tiểu học, trực tiếp nâng cao năng lực sư phạm cho đội ngũ giáo viên dạy lớp 4 và 5.
  • Hỗ trợ chính sách: Đóng góp luận cứ khoa học thực chứng vững chắc phục vụ việc biên soạn sách giáo khoa và tài liệu hướng dẫn giáo viên môn Khoa học lớp 4, 5 trong Chương trình GDPT 2018.

Đối tượng hưởng lợi

┌────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│                      MA TRẬN ĐỐI TƯỢNG HƯỞNG LỢI                       │
├──────────────────────────┬─────────────────────────────────────────────┤
│ 1. Cán bộ Nghiên cứu     │ Tiếp cận khung lý thuyết chuẩn hóa, hệ thống│
│    & Nghiên cứu sinh     │ công cụ đo lường và khoảng trống học thuật. │
├──────────────────────────┼─────────────────────────────────────────────┤
│ 2. Giáo viên Tiểu học    │ Bộ 4 nhóm biện pháp thực thi, giáo án minh  │
│                          │ họa chi tiết và kỹ thuật quản lý lớp học.   │
├──────────────────────────┼─────────────────────────────────────────────┤
│ 3. Cán bộ Quản lý Giáo dục│ Tiêu chí đánh giá giờ dạy khoa học thực chất│
│                          │ và kế hoạch bồi dưỡng chuyên môn cho GV.    │
├──────────────────────────┼─────────────────────────────────────────────┤
│ 4. Nhà biên soạn SGK     │ Định hướng thiết kế bài học khoa học dựa trên│
│    & Phát triển Chương trình│ hoạt động thực nghiệm khám phá của học sinh.│
└──────────────────────────┴─────────────────────────────────────────────┘

Câu hỏi chuyên sâu

1. Đóng góp lý thuyết độc đáo nhất của luận án là gì?

Luận án đã mở rộng thuyết kiến tạo (Constructivism) bằng việc định danh và chuẩn hóa cơ chế "Thực nghiệm là môi trường bản thể học của tìm tòi", chứng minh rằng trong giáo dục khoa học tiểu học, thí nghiệm không phải phương tiện xác nhận thụ động mà là không gian nhận thức giúp học sinh thực hiện các thao tác trí tuệ để tự kiến tạo tri thức mới.

2. Điểm cải tiến phương pháp luận so với các nghiên cứu trước đây?

So với nghiên cứu của Lê Thị Lan Anh (2013) hay Đỗ Hương Trà (2001), luận án đã thiết lập quy trình tích hợp khép kín gồm 4 nhóm biện pháp có tính khả thi cao, được lượng hóa chi tiết qua kiểm định Paired T-Test và đánh giá song song giữa kết quả học tập với kỹ năng tiến trình khoa học (Science Process Skills).

3. Phát hiện bất ngờ nhất từ dữ liệu thực tế?

Mức độ tương quan nghịch giữa sự tự tin của giáo viên và tần suất cho học sinh tự làm thí nghiệm: Giáo viên càng nhận thức thí nghiệm quan trọng lại càng e ngại tổ chức do lo sợ cháy giáo án và mất trật tự, từ đó luận án chứng minh sự cần thiết phải tái cấu trúc môi trường lớp học dân chủ và linh hoạt thời gian.

4. Giao thức lặp lại nghiên cứu (Replication Protocol) có được cung cấp đầy đủ không?

Hoàn toàn đầy đủ. Luận án cung cấp chi tiết ma trận câu hỏi khảo sát, bảng chỉ báo hành vi quan sát, cấu trúc bài kiểm tra đánh giá 2 giai đoạn và giáo án thực nghiệm mẫu bài Ba thể của nước (Khoa học 4) và Không khí cần cho sự cháy (Khoa học 4).

5. Lộ trình phát triển nghiên cứu 10 năm được định hình thế nào?

Chuyển đổi mô hình TTTN truyền thống sang hệ sinh thái TTTN số hóa (Digital & Remote Inquiry), tích hợp công nghệ AI và STEM liên ngành nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn cho học sinh tiểu học trong kỷ nguyên giáo dục thông minh.


Kết luận

Luận án tiến sĩ của Đàm Quang Hưng (2019) xác lập những giá trị khoa học và thực tiễn vững chắc:

  1. Hệ thống hóa toàn diện cơ sở lý luận về dạy học tìm tòi thực nghiệm môn Khoa học lớp 4, 5 trên nền tảng thuyết kiến tạo và tâm lý học phát triển.
  2. Khảo sát và phân tích sâu sắc thực trạng giảng dạy khoa học tại các trường tiểu học, chỉ rõ các rào cản nhận thức và cơ sở vật chất.
  3. Đề xuất hệ thống 4 nhóm biện pháp sư phạm đột phá, có tính sư phạm chặt chẽ và khả năng ứng dụng thực tiễn vượt trội.
  4. Kiểm chứng thực nghiệm khoa học nghiêm cẩn, chứng minh hiệu quả nâng cao chất lượng học tập và năng lực tư duy khoa học của học sinh tiểu học với bằng chứng định lượng rõ rệt.
  5. Mở ra các hướng nghiên cứu liên ngành mới về giáo dục STEM, thí nghiệm số hóa và đánh giá năng lực khoa học trong nhà trường hiện đại.