Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Bồi dưỡng năng lực dạy học STEM với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin cho sinh viên sư phạm khoa học tự nhiên: Nghiên cứu trường hợp dạy học chủ đề “Năng lượng và sự biến đổi”

Trong bối cảnh khoa học công nghệ phát triển nhanh chóng và yêu cầu đổi mới giáo dục toàn diện, việc phát triển năng lực dạy học STEM trở nên cấp thiết, đặc biệt theo định hướng của Chương trình GDPT 2018. Giáo dục STEM không chỉ giúp hình thành tư duy liên ngành, khả năng giải quyết vấn đề và sáng tạo, mà còn chuẩn bị cho người học thích ứng với thị trường lao động tương lai. Công nghệ thông tin (CNTT) đóng vai trò then chốt trong việc đổi mới và nâng cao hiệu quả giáo dục STEM, hỗ trợ tích hợp lý thuyết và thực hành. Tuy nhiên, sinh viên sư phạm Khoa học Tự nhiên còn gặp khó khăn trong thiết kế và thực hành dạy học STEM do thiếu kinh nghiệm và công cụ hỗ trợ. Do đó, nghiên cứu này nhằm bồi dưỡng năng lực dạy học STEM cho sinh viên sư phạm Khoa học Tự nhiên với sự hỗ trợ của CNTT, tập trung vào chủ đề “Năng lượng và sự biến đổi”, góp phần đáp ứng yêu cầu cải cách giáo dục hiện hành.

Sinh viên sư phạm Khoa học Tự nhiên, giảng viên và cán bộ quản lý tại các trường đại học sư phạm, nhà nghiên cứu giáo dục STEM, và các nhà hoạch định chính sách giáo dục quan tâm đến việc đổi mới phương pháp đào tạo giáo viên.

Luận án tập trung vào việc bồi dưỡng năng lực dạy học STEM cho sinh viên Sư phạm Khoa học Tự nhiên, tích hợp hiệu quả công nghệ thông tin trong quá trình đào tạo. Nghiên cứu bắt đầu bằng việc hệ thống hóa cơ sở lý luận về năng lực dạy học STEM, đặc biệt nhấn mạnh vai trò của CNTT trong giáo dục hiện đại và xác định các thành tố cấu thành năng lực này. Tiếp theo, luận án khảo sát thực trạng bồi dưỡng năng lực dạy học STEM có ứng dụng CNTT tại các cơ sở đào tạo giáo viên, từ đó phân tích những thuận lợi, khó khăn và khoảng trống cần khắc phục. Trên cơ sở đó, các biện pháp bồi dưỡng năng lực dạy học STEM được đề xuất, dựa trên việc vận dụng mô hình TPACK và khai thác công cụ, phương tiện CNTT.
Các phương pháp nghiên cứu được sử dụng đa dạng, bao gồm nghiên cứu lý luận để tổng quan tài liệu, và nghiên cứu thực tiễn với các công cụ như điều tra bảng hỏi, quan sát sư phạm, phỏng vấn chuyên gia, nghiên cứu trường hợp (case study) về chủ đề “Năng lượng và sự biến đổi”, và phương pháp Delphi để xây dựng khung năng lực. Cuối cùng, thực nghiệm sư phạm được tiến hành để kiểm chứng tính khả thi và hiệu quả của các biện pháp đề xuất trong việc phát triển năng lực dạy học STEM cho sinh viên.
Luận án mang lại giá trị lý luận quan trọng bằng cách xây dựng khung năng lực dạy học STEM cho sinh viên sư phạm Khoa học Tự nhiên dựa trên mô hình TPACK. Về mặt thực tiễn, nghiên cứu cung cấp các giải pháp bồi dưỡng năng lực dạy học STEM có ứng dụng công nghệ thông tin một cách khoa học và khả thi, đặc biệt trong chủ đề “Năng lượng và sự biến đổi”. Kết quả có thể được dùng làm cơ sở tham khảo cho việc thiết kế chương trình và phương thức đào tạo giáo viên Khoa học Tự nhiên, đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục phổ thông.