Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh triển khai Chương trình Giáo dục phổ thông 2018, việc nâng cao chất lượng đội ngũ nhà giáo là nhân tố quyết định thành công của công cuộc đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục. Tại thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai, mạng lưới trường lớp cấp trung học cơ sở tính đến năm học 2021 - 2022 gồm 19 cơ sở giáo dục (15 trường trung học cơ sở và 04 trường tiểu học và trung học cơ sở) với tổng số 553 cán bộ quản lý và giáo viên trực tiếp giảng dạy 9.887 học sinh. Dù 100% cán bộ quản lý và giáo viên đều đạt chuẩn hoặc trên chuẩn đào tạo, đồng thời 100% trường công lập đã đạt chuẩn quốc gia, song việc tiếp cận và triển khai phương pháp giáo dục STEM liên môn vẫn bộc lộ nhiều khoảng trống về năng lực thực hành sư phạm.

Vấn đề nghiên cứu trọng tâm của luận văn là giải quyết mâu thuẫn giữa yêu cầu đổi mới dạy học theo định hướng STEM với thực trạng lúng túng của giáo viên trong thiết kế chủ đề, vận dụng kỹ thuật dạy học tích hợp và năng lực quản lý của cán bộ quản lý nhà trường. Mục tiêu nghiên cứu cụ thể là hệ thống hóa cơ sở lý luận, khảo sát đánh giá thực trạng năng lực dạy học STEM cùng công tác quản lý bồi dưỡng, từ đó đề xuất 5 nhóm biện pháp quản lý khoa học, đồng bộ nhằm tối ưu hóa hoạt động bồi dưỡng chuyên môn cho giáo viên trung học cơ sở.

Phạm vi không gian của đề tài được triển khai tại địa bàn thành phố Lào Cai, tỉnh Lào Cai trong khung thời gian nghiên cứu từ tháng 9 năm 2019 đến tháng 12 năm 2021. Ý nghĩa của nghiên cứu thể hiện qua việc cung cấp hệ thống dữ liệu thực nghiệm chuẩn xác, xây dựng khung 8 chỉ số năng lực dạy học STEM đặc thù, giúp các nhà quản trị giáo dục tăng cường hiệu quả quản lý bồi dưỡng, hướng tới mục tiêu nâng tỷ lệ giáo viên làm chủ kỹ năng tổ chức hoạt động STEM lên trên 85% trong toàn thành phố.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn vận dụng lý thuyết quản lý chức năng theo trường phái quản trị hành chính kết hợp với thuyết học tập kiến tạo trong giáo dục hiện đại. Hoạt động quản lý bồi dưỡng được tiếp cận toàn diện qua chu trình 4 chức năng cốt lõi: lập kế hoạch, tổ chức thực hiện, chỉ đạo điều hành và kiểm tra đánh giá. Bên cạnh đó, nghiên cứu tích hợp quy trình thiết kế kỹ thuật cùng mô hình dạy học 5E (Gắn kết, Khám phá, Giải thích, Củng cố, Đánh giá) làm nền tảng phát triển năng lực chuyên môn cho nhà giáo.

Khung lý thuyết của đề tài tập trung vào 4 khái niệm trung tâm:

  • Giáo dục STEM: Phương thức giáo dục liên ngành tích hợp Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học nhằm giải quyết các vấn đề thực tiễn.
  • Năng lực dạy học theo định hướng giáo dục STEM: Khả năng huy động tổng hợp tri thức lý luận, kỹ năng thiết kế kế hoạch bài dạy và phương pháp đánh giá nhằm phát triển năng lực người học. Khung năng lực này gồm 8 thành phần chuyên biệt từ nhận thức, xác định vấn đề thực tiễn, xây dựng tiến trình, thiết kế hoạt động đến kiểm tra và tự đánh giá.
  • Bồi dưỡng năng lực: Quá trình cập nhật, hoàn thiện tri thức, kỹ năng nghề nghiệp thường xuyên cho đội ngũ giáo viên.
  • Quản lý hoạt động bồi dưỡng: Sự tác động có mục đích, có kế hoạch của chủ thể quản lý nhằm hiện thực hóa các mục tiêu bồi dưỡng sư phạm.

Hệ thống căn cứ pháp lý được khai thác bao gồm Nghị quyết số 29-NQ/TW về đổi mới căn bản toàn diện giáo dục, Chỉ thị số 16/CT-TTg về tiếp cận cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tư, Thông tư số 26/2012/TT-BGDĐT ban hành quy chế bồi dưỡng thường xuyên và Công văn số 3089/BGDĐT-GDTrH ngày 14/8/2020 của Bộ Giáo dục và Đào tạo về việc triển khai giáo dục STEM trong giáo dục trung học.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của luận văn được thu thập từ 70 khách thể khảo sát, gồm 21 cán bộ quản lý (03 cán bộ Phòng Giáo dục và Đào tạo thành phố Lào Cai, 18 cán bộ quản lý trường trung học cơ sở) và 49 giáo viên trực tiếp giảng dạy các môn Toán, Khoa học tự nhiên, Công nghệ và Tin học. Mẫu khảo sát được lựa chọn theo phương pháp phân tầng kết hợp ngẫu nhiên, bảo đảm tính đại diện cho cả khu vực trung tâm và các xã vùng ven thành phố Lào Cai.

Phương pháp nghiên cứu kết hợp chặt chẽ giữa nghiên cứu lý luận (phân tích, tổng hợp, mô hình hóa văn bản) và nghiên cứu thực tiễn (điều tra bằng bảng hỏi cấu trúc thang đo Likert 5 mức độ, phỏng vấn sâu, quan sát giờ dạy, lấy ý kiến chuyên gia và tổng kết kinh nghiệm). Lý do lựa chọn các phương pháp phân tích toán thống kê (tính giá trị trung bình Mean, độ lệch chuẩn, kiểm định tương quan và tỷ lệ phần trăm) là nhằm lượng hóa chính xác mức độ nhận thức, mức độ biểu hiện năng lực và đánh giá khách quan độ tương thích giữa tính cần thiết và tính khả thi của các biện pháp quản lý. Tiến trình nghiên cứu được triển khai liên tục qua 3 giai đoạn từ tháng 9/2019 đến tháng 12/2021.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Khảo sát thực tiễn 70 cán bộ quản lý và giáo viên tại các trường trung học cơ sở thành phố Lào Cai mang lại những phát hiện quan trọng sau:

Thứ nhất, nhận thức về vai trò giáo dục STEM có sự chuyển biến rõ nét nhưng chưa đồng đều giữa các nhóm năng lực. Khoảng 85,7% cán bộ quản lý và giáo viên khẳng định hoạt động bồi dưỡng STEM là rất quan trọng đối với đổi mới giáo dục. Tuy nhiên, nhận thức về yếu tố Kỹ thuật và Công nghệ trong bài học liên môn còn nhiều nhầm lẫn, với khoảng 38,2% giáo viên chưa phân biệt rõ bản chất giữa quy trình nghiên cứu khoa học và quy trình thiết kế kỹ thuật.

Thứ hai, mức độ làm chủ 8 năng lực thành phần dạy học STEM của giáo viên còn ở mức trung bình khá (điểm trung bình chung dao động từ 3.15 đến 3.42 trên thang điểm 5.0). Năng lực thực hiện các hoạt động dạy học theo kế hoạch đạt mức cao nhất (3.42), trong khi năng lực thiết kế và sử dụng công cụ đánh giá sản phẩm STEM của học sinh đạt điểm thấp nhất (3.15), với 42,9% giáo viên thừa nhận gặp khó khăn khi xây dựng tiêu chí Rubric đánh giá năng lực sáng tạo.

Thứ ba, công tác quản lý hoạt động bồi dưỡng tại các trường trung học cơ sở bộc lộ sự thiếu đồng bộ giữa các khâu. Chức năng lập kế hoạch và chỉ đạo thực hiện được đánh giá ở mức khá (điểm trung bình lần lượt là 3.65 và 3.58), nhưng khâu khảo sát nhu cầu bồi dưỡng trước tập huấn và khâu kiểm tra, đánh giá hiệu quả sau bồi dưỡng còn mang tính hình thức (chỉ đạt mức 3.12 và 3.08). Khoảng 58,5% giáo viên cho biết chương trình bồi dưỡng chưa thực sự xuất phát từ nhu cầu thực tiễn của từng bộ môn.

Thứ tư, kết quả khảo nghiệm 5 biện pháp quản lý đề xuất cho thấy mức độ cần thiết đạt tỷ lệ đồng thuận rất cao là 92,8% và tính khả thi đạt 88,5%, minh chứng cho sự tương thích cao giữa đề xuất khoa học và thực tế quản trị trường học.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân của thực trạng trên bắt nguồn từ cả yếu tố khách quan và chủ quan. Về khách quan, cơ sở vật chất và trang thiết bị thực hành STEM tại các trường vùng ven thành phố còn thiếu thốn, kinh phí hỗ trợ mua sắm nguyên vật liệu tiêu hao còn hạn hẹp (chiếm 64,3% ý kiến phản ánh). Về chủ quan, đội ngũ cán bộ quản lý chưa xây dựng được cơ chế giám sát theo chu trình khép kín, thiếu mạng lưới hỗ trợ chuyên môn liên trường và áp lực hoàn thành khối lượng chương trình chính khóa khiến giáo viên ngại đổi mới.

So sánh với các nghiên cứu trước đây như khảo sát của tác giả Nguyễn Thị Thu Thủy (2017) tại Quảng Ngãi hay luận án của tác giả Lê Xuân Quang (2017), rào cản lớn nhất của giáo viên trung học cơ sở khi tiếp cận STEM vẫn là năng lực tích hợp liên môn và thiết kế tiêu chí đánh giá. Kết quả nghiên cứu tại Lào Cai một lần nữa củng cố nhận định quốc tế của Shernoff (2017) về sự thiếu hụt tài chính và nguồn lực hỗ trợ sư phạm là trở ngại phổ biến khi đưa STEM vào trường học.

Dữ liệu khảo sát của luận văn có thể được trực quan hóa thông qua biểu đồ cột thể hiện sự chênh lệch giữa mức độ nhận thức và năng lực thực tế của 8 nhóm kỹ năng STEM, kết hợp với bảng ma trận tương quan giữa tính cần thiết và tính khả thi của các biện pháp quản trị. Việc phân tích số liệu khẳng định tính cấp thiết của việc chuyển đổi từ phương thức bồi dưỡng truyền thụ một chiều sang mô hình bồi dưỡng dựa trên giải quyết vấn đề và hỗ trợ đồng nghiệp.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả nghiên cứu lý luận và khảo sát thực tiễn, luận văn đề xuất 5 nhóm giải pháp quản lý đồng bộ với mục tiêu, lộ trình và chủ thể thực hiện rõ ràng:

  1. Tổ chức nâng cao nhận thức cho cán bộ quản lý và giáo viên: Hiệu trưởng phối hợp với Phòng Giáo dục và Đào tạo tổ chức các diễn đàn, tọa đàm chuyên đề định kỳ mỗi học kỳ một lần. Mục tiêu đạt 100% cán bộ quản lý và giáo viên hiểu đúng bản chất giáo dục STEM và mô hình 5E, xóa bỏ tâm lý ngại khó trong năm học đầu tiên triển khai.

  2. Chỉ đạo chuẩn hóa công tác khảo sát nhu cầu bồi dưỡng giáo viên: Phó Hiệu trưởng chuyên môn cùng các Tổ trưởng chuyên môn xây dựng phiếu khảo sát năng lực đầu vào vào tháng 8 hằng năm. Mục tiêu đạt 100% giáo viên dạy môn tích hợp được đánh giá đúng thực trạng nhu cầu, giúp nhà trường xây dựng kế hoạch bồi dưỡng cá nhân hóa trước khi bước vào năm học mới.

  3. Đổi mới chỉ đạo sinh hoạt chuyên đề chuyên môn liên môn: Tổ trưởng chuyên môn chỉ đạo tổ chức sinh hoạt chuyên môn theo nghiên cứu bài học STEM định kỳ tối thiểu 2 chuyên đề/học kỳ/tổ bộ môn. Mục tiêu nâng tỷ lệ giáo viên tự thiết kế và thực hiện thành thạo giáo án STEM liên môn lên trên 80% sau 12 tháng áp dụng.

  4. Thiết lập mạng lưới hỗ trợ đồng nghiệp trong phát triển năng lực STEM: Ban Giám hiệu ban hành quy chế phân công giáo viên cốt cán kèm cặp giáo viên đại trà theo mô hình 1 kèm 1, kết hợp xây dựng ngân hàng học liệu số dùng chung. Mục tiêu bảo đảm 100% giáo viên gặp vướng mắc được tư vấn kỹ thuật kịp thời trong vòng 24 đến 48 giờ.

  5. Hoàn thiện quy trình kiểm tra, đánh giá và quản lý nguồn lực bồi dưỡng: Hội đồng thi đua nhà trường ban hành bộ công cụ giám sát, đánh giá hiệu quả bồi dưỡng thông qua sản phẩm học tập và dự án thực tế của học sinh. Mục tiêu tăng ít nhất 20% số lượng dự án khoa học kỹ thuật đạt giải cấp thành phố trong giai đoạn 2021 - 2025, đồng thời tối ưu hóa 100% kinh phí cấp phát cho hoạt động trải nghiệm STEM.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Luận văn là tài liệu tham khảo giá trị cho 4 nhóm đối tượng chuyên môn:

  1. Cán bộ quản lý các trường trung học cơ sở (Hiệu trưởng, Phó Hiệu trưởng): Tài liệu cung cấp khung quản trị 4 chức năng chuẩn hóa, các quy trình tổ chức sinh hoạt chuyên môn liên môn và phương pháp lập kế hoạch bồi dưỡng phù hợp với điều kiện nguồn lực của từng nhà trường theo đúng tinh thần Công văn 3089/BGDĐT-GDTrH.

  2. Giáo viên các môn Khoa học tự nhiên, Toán học, Công nghệ và Tin học: Giáo viên có thể khai thác khung 8 năng lực thành phần, quy trình thiết kế bài dạy STEM theo mô hình 5E và quy trình kỹ thuật để tự đánh giá khoảng trống chuyên môn, từ đó lập kế hoạch tự học và nâng cao tay nghề dạy học tích hợp.

  3. Chuyên viên quản lý tại các Phòng và Sở Giáo dục và Đào tạo: Sử dụng dữ liệu và các đề xuất của luận văn làm căn cứ hoạch định chính sách bồi dưỡng thường xuyên, xây dựng chương trình tập huấn cốt cán cấp huyện/tỉnh và điều tiết phân bổ ngân sách trang thiết bị thực hành STEM đồng bộ.

  4. Giảng viên, học viên cao học và nghiên cứu sinh ngành Quản lý giáo dục: Công trình đóng vai trò là tài liệu tham khảo học thuật về phương pháp luận nghiên cứu thực nghiệm, hệ thống hóa bảng hỏi khảo sát định lượng và phát triển lý thuyết quản lý bồi dưỡng nhân lực sư phạm trong kỷ nguyên chuyển đổi số.

Câu hỏi thường gặp

  1. Khung năng lực dạy học STEM của giáo viên trung học cơ sở trong luận văn gồm những nội dung gì? Khung năng lực gồm 8 thành phần: nhận thức về STEM, xác định vấn đề thực tiễn, xây dựng tiến trình dạy học, xác định mục tiêu và tiêu chí sản phẩm, thiết kế hoạt động học tập, tổ chức dạy học trên lớp, thiết kế công cụ đánh giá người học và tự đánh giá điều chỉnh kế hoạch bài dạy.

  2. Tại sao khâu khảo sát nhu cầu bồi dưỡng lại quyết định sự thành bại của quản lý STEM? Khảo sát nhu cầu giúp nhà quản lý xác định chính xác khoảng trống kỹ năng của từng nhóm giáo viên bộ môn. Khảo sát thực tế cho thấy khi việc bồi dưỡng không bám sát nhu cầu, có tới 58,5% giáo viên đánh giá hiệu quả tiếp thu chỉ dừng lại ở mức lý thuyết suông.

  3. Giáo viên trung học cơ sở thường gặp khó khăn lớn nhất ở khâu nào khi dạy STEM? Khó khăn lớn nhất nằm ở năng lực thiết kế công cụ kiểm tra, đánh giá sản phẩm học tập (điểm khảo sát thấp nhất 3.15/5.0) và việc kết nối kiến thức Kỹ thuật - Công nghệ với bài học chính khóa (khoảng 38,2% giáo viên còn lúng túng).

  4. Hình thức bồi dưỡng năng lực STEM nào được đánh giá mang lại hiệu quả cao nhất? Hình thức bồi dưỡng thông qua sinh hoạt chuyên môn theo nghiên cứu bài học liên môn và mô hình hỗ trợ đồng nghiệp 1 kèm 1 tại chỗ được đánh giá mang lại hiệu quả thực chất nhất, giúp giáo viên giải quyết trực tiếp các bài toán sư phạm trong lớp học.

  5. Tính khả thi của các biện pháp quản lý đề xuất trong luận văn được kiểm chứng như thế nào? Tính khả thi được kiểm chứng qua phương pháp lấy ý kiến chuyên gia và khảo sát 70 cán bộ quản lý, giáo viên với kết quả đánh giá tính cần thiết đạt 92,8% và tính khả thi đạt 88,5%, phản ánh sự tương thích cao với điều kiện thực tế của thành phố Lào Cai.

Kết luận

  • Luận văn đã hệ thống hóa toàn diện cơ sở lý luận về năng lực dạy học STEM và quản lý bồi dưỡng năng lực dạy học STEM cho giáo viên trung học cơ sở theo tiếp cận chức năng quản lý.
  • Công trình đã xây dựng và chuẩn hóa khung 8 năng lực dạy học STEM chuyên biệt, làm cơ sở khoa học cho việc đánh giá và bồi dưỡng giáo viên trong bối cảnh Chương trình Giáo dục phổ thông 2018.
  • Khảo sát thực tiễn tại 19 cơ sở giáo dục trung học cơ sở thành phố Lào Cai trên 70 cán bộ quản lý và giáo viên đã chỉ rõ bức tranh thực trạng: nhận thức tốt nhưng năng lực thực hành đánh giá và tích hợp kỹ thuật còn hạn chế (điểm trung bình chỉ từ 3.15 đến 3.42).
  • Luận văn đề xuất hệ thống 5 nhóm biện pháp quản lý mang tính đồng bộ, có sự liên kết chặt chẽ từ nâng cao nhận thức, khảo sát nhu cầu, sinh hoạt chuyên đề, xây dựng mạng lưới hỗ trợ đồng nghiệp đến đổi mới kiểm tra đánh giá.
  • Kết quả khảo nghiệm khẳng định tính cấp thiết (92,8%) và tính khả thi (88,5%), cung cấp giải pháp quản trị thực tiễn cho ngành giáo dục thành phố Lào Cai trong lộ trình giai đoạn 2022 - 2025.

Các cơ sở giáo dục trung học cơ sở và các nhà quản lý giáo dục hãy áp dụng ngay quy trình khảo sát nhu cầu và mô hình sinh hoạt chuyên môn liên môn được đúc kết trong nghiên cứu này để nâng cao chất lượng dạy học STEM một cách bền vững.