TÍCH HỢP GIÁO DỤC STEM THÔNG QUA DỰ ÁN DRONE VR360 NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN TƯ DUY PHẢN BIỆN VÀ KỸ NĂNG GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH

TÍCH HỢP GIÁO DỤC STEM THÔNG QUA DỰ ÁN DRONE VR360 NGHIÊN CỨU TÁC ĐỘNG ĐẾN SỰ PHÁT TRIỂN TƯ DUY PHẢN BIỆN VÀ KỸ NĂNG GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH

Integrating STEM Education through a Drone VR360 Project: A Study on the Impact on Critical Thinking and Problem-Solving Skills Development of High School Students

Abstract: This study aimed to evaluate the impact of integrating STEM education through a Drone VR360 project on the development of critical thinking and problem-solving skills among high school students. Using a mixed-methods approach, we conducted a pre-test and post-test experimental study with two groups: an experimental group (n=50) that participated in the Drone VR360 project and a control group (n=50) that followed a traditional curriculum. The quantitative results showed that the experimental group had a significantly greater improvement in critical thinking and problem-solving scores compared to the control group. Qualitative analysis from in-depth interviews and classroom observations clarified the mechanisms through which real-world challenges, collaborative teamwork, and the engineering design process actively fostered student autonomy in analyzing situations, proposing, and implementing solutions. This research affirms the role of project-based STEM education in developing essential core competencies for students and provides practical recommendations for educational innovation in Vietnam.

Keywords: STEM Education; Drone VR360; Critical Thinking; Problem-Solving Skills; Mixed Methods Research; Project-Based Learning; Educational Innovation.

Tóm tắt

Nghiên cứu này nhằm đánh giá tác động của việc tích hợp giáo dục STEM thông qua dự án Drone VR360 đối với tư duy phản biện và kỹ năng giải quyết vấn đề của học sinh trung học phổ thông. Sử dụng phương pháp nghiên cứu hỗn hợp (mixed methods), chúng tôi tiến hành thực nghiệm tiền – hậu kiểm trên hai nhóm: nhóm thực nghiệm (n=50) tham gia dự án Drone VR360 và nhóm đối chứng (n=50) học theo chương trình truyền thống. Kết quả định lượng cho thấy nhóm thực nghiệm cải thiện rõ rệt về tư duy phản biện và kỹ năng giải quyết vấn đề so với nhóm đối chứng. Phân tích định tính từ phỏng vấn và quan sát lớp học chỉ ra rằng các thách thức thực tế, hợp tác nhóm và quy trình thiết kế kỹ thuật đã thúc đẩy học sinh chủ động phân tích, đề xuất và thực hiện giải pháp. Nghiên cứu khẳng định vai trò của giáo dục STEM theo định hướng dự án và gợi ý khuyến nghị đổi mới giáo dục tại Việt Nam.

Từ khóa: Giáo dục STEM, Drone VR360, Tư duy phản biện, Kỹ năng giải quyết vấn đề;  Phương pháp hỗn hợp (mixed methods), Học tập theo dự án, Đổi mới giáo dục

1. Đặt vấn đề và Tổng quan nghiên cứu

1.1. Bối cảnh và Tính cấp thiết của đề tài

Trong bối cảnh kỷ nguyên số, khi tri thức trở nên dễ tiếp cận hơn bao giờ hết, vai trò của giáo dục đã chuyển dịch mạnh mẽ từ việc truyền thụ thông tin sang phát triển những năng lực thiết yếu để tồn tại và phát triển. Trong số đó, tư duy phản biện và kỹ năng giải quyết vấn đề được xem là hai trong bốn kỹ năng cốt lõi của thế kỷ 21, bên cạnh sự sáng tạo và hợp tác. Tuy nhiên, liệu hệ thống giáo dục truyền thống có thực sự trang bị đủ cho học sinh những năng lực này?

Thực tế cho thấy, mô hình giáo dục một chiều, tập trung vào lý thuyết và học thuộc lòng, thường vô tình kìm hãm sự phát triển của tư duy độc lập và khả năng ứng dụng kiến thức vào thực tiễn. Trước thách thức đó, giáo dục STEM (Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học) nổi lên như một giải pháp đột phá. Giáo dục STEM không chỉ là một môn học đơn lẻ, mà là một phương pháp tiếp cận liên môn, nhấn mạnh vào việc học qua thực hành và giải quyết các vấn đề thực tế, tạo ra một sự chuyển dịch tư duy có hệ thống từ mô hình truyền thống (Trần Thị Tuyết Oanh, 2020).

Việc tích hợp công nghệ, đặc biệt là những công nghệ mang tính tương tác cao như Drone và VR360 (Thang, 2021), vào giáo dục STEM không chỉ làm tăng tính hấp dẫn của bài học mà còn tạo ra một môi trường học tập chân thực, nơi học sinh phải đối mặt với những thách thức phức tạp, đòi hỏi sự phối hợp nhịp nhàng giữa lý thuyết và thực hành. Vậy, liệu một dự án tích hợp này có thể trở thành công cụ hữu hiệu để kích hoạt và nuôi dưỡng tư duy phản biện và kỹ năng giải quyết vấn đề ở học sinh?

1.2. Tổng quan các công trình nghiên cứu liên quan

Tư duy phản biện và kỹ năng giải quyết vấn đề được coi là hai năng lực cốt lõi trong giáo dục thế kỷ 21, đặc biệt trong bối cảnh dạy học STEM gắn với công nghệ mới.

Về tư duy phản biện, nhiều học thuyết và mô hình đã được phát triển. Bloom (1956) đưa ra phân loại nhận thức từ mức độ cơ bản (ghi nhớ, hiểu) đến mức độ cao (phân tích, đánh giá, sáng tạo). Paul và Elder (2006, 2014) nhấn mạnh rằng tư duy phản biện là một kỹ năng có thể rèn luyện thông qua các tiêu chí trí tuệ (rõ ràng, chính xác, logic) và các yếu tố tư duy (mục đích, câu hỏi, quan điểm, giả định, hệ quả). Facione (1990) phát triển Thang đo Tư duy Phản biện California (CCTST) với các kỹ năng phân tích, suy luận, đánh giá, quy nạp và diễn dịch. Kuhn (2019) bổ sung rằng tư duy phản biện phát triển mạnh mẽ nhất khi người học phải phân tích đa chiều và ra quyết định độc lập. Tại Việt Nam, Lê Văn Tâm đã chứng minh việc áp dụng mô hình Paul & Elder trong giáo dục STEM giúp cải thiện 15% năng lực tư duy phản biện ở học sinh THPT.

Về kỹ năng giải quyết vấn đề, Polya (1945) đề xuất bốn bước kinh điển: hiểu vấn đề, lập kế hoạch, thực hiện kế hoạch và kiểm tra lại. Bransford & Stein (1993) mở rộng quy trình với các bước: nhận diện, phân tích nguyên nhân, đề xuất và lựa chọn giải pháp, thực thi và đánh giá. Các nghiên cứu gần đây cho thấy hiệu quả của STEM trong việc phát triển kỹ năng này: Aydin & Evren (2021) báo cáo mức tăng 30% điểm số giải quyết vấn đề của học sinh trung học khi tham gia hoạt động STEM; Siraj (2018) nhấn mạnh hiệu quả cao hơn khi áp dụng trong bối cảnh học tập chân thực thay vì chỉ giải quyết bài toán sách vở.

Trong lĩnh vực giáo dục STEM kết hợp công nghệ, các nghiên cứu chỉ ra tiềm năng lớn của VR/AR và drone. Merchant et al. (2014) chứng minh VR nâng cao kết quả học tập nhờ môi trường trải nghiệm nhập vai; Pirker et al. (2021) cho thấy VR360 tăng mức độ tham gia của học sinh tới 40%. Fokides & Papoutsi (2020) khẳng định drone giúp phát triển kỹ năng không gian và tạo hứng thú học tập. Nghiên cứu của D’Oca (2021) cũng cho thấy VR thúc đẩy sự tham gia và hiểu biết sâu hơn. Ở Việt Nam, Nguyễn Văn Học (2024) chỉ ra rằng vẫn thiếu dữ liệu thực nghiệm dài hạn về tác động của việc tích hợp các công nghệ này trong giáo dục.

Khoảng trống nghiên cứu: Hầu hết các công trình trước đây chỉ xem xét từng yếu tố riêng lẻ – tư duy phản biện, giải quyết vấn đề, hoặc tác động của một công nghệ cụ thể (VR hoặc drone). Chưa có nhiều nghiên cứu thực nghiệm đánh giá đồng thời tác động của việc tích hợp cả drone và VR360 trong một dự án STEM đến sự phát triển song hành của hai kỹ năng bậc cao này. Việc kết hợp drone (xử lý tình huống thực tế) và VR360 (môi trường phân tích dữ liệu ảo) hứa hẹn tạo ra một hệ sinh thái học tập toàn diện, vừa rèn luyện khả năng giải quyết vấn đề trong thế giới thực, vừa kích hoạt tư duy phản biện trong thế giới ảo.

1.3. Mục tiêu và Câu hỏi nghiên cứu

Dựa trên khoảng trống nghiên cứu đã được xác định, mục tiêu chung của nghiên cứu này là đánh giá tác động của dự án Drone VR360 tích hợp STEM đến sự phát triển tư duy phản biện và kỹ năng giải quyết vấn đề của học sinh. Để đạt được mục tiêu này, các câu hỏi nghiên cứu cụ thể được đặt ra như sau:

1. Dự án Drone VR360 được thiết kế và triển khai như thế nào để tích hợp hiệu quả các nguyên tắc của giáo dục STEM?
2. Sự tham gia vào dự án này có tác động như thế nào đến sự cải thiện tư duy phản biện của học sinh?
3. Dự án này có ảnh hưởng đến sự phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề của học sinh không?
4. Cơ sở lý luận và Phương pháp nghiên cứu

2.1. Cơ sở lý luận

Giáo dục STEM được xem như một cách tiếp cận liên môn tích hợp, không đơn thuần là ghép nối các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học, mà là một triết lý giáo dục định hướng thực tiễn, lấy người học làm trung tâm. Bybee (2013) và Nguyễn Thành Hải (2019) đều nhấn mạnh rằng bản chất của STEM là vận dụng kiến thức liên ngành để giải quyết vấn đề trong bối cảnh thực tế. Phương pháp học tập dự án (Project-Based Learning – PBL) được coi là hình thức triển khai hiệu quả nhất, bởi nó khuyến khích học sinh nhập vai như những nhà khoa học, kỹ sư để giải quyết một thách thức cụ thể (Larmer & Mergendoller, 2010; Freeman et al., 2014). Trong bối cảnh này, dự án Drone VR360 vừa mang tính chất công nghệ hiện đại, vừa là một nhiệm vụ học tập thực tiễn, đáp ứng đúng tinh thần của PBL trong STEM.

Tư duy phản biện là một năng lực bậc cao trong nhận thức, gắn liền với việc phân tích, đánh giá, suy luận và diễn giải thông tin một cách hợp lý. Paul và Elder (2006, 2014) xây dựng mô hình với các tiêu chí trí tuệ (rõ ràng, chính xác, logic) và các yếu tố của tư duy (mục đích, câu hỏi, giả định, hệ quả). Ennis (2011) cũng xem tư duy phản biện là quá trình suy nghĩ phản tỉnh và hợp lý để quyết định tin vào điều gì hoặc làm gì. Trong bối cảnh dự án Drone VR360, tư duy phản biện được thể hiện khi học sinh phải phân tích nguyên nhân sự cố (drone mất tín hiệu, pin yếu), đánh giá các phương án xử lý (điều chỉnh đường bay, thay đổi góc quay), và đưa ra quyết định phù hợp trong giới hạn thời gian. Điều này giúp hình thành thói quen suy nghĩ khách quan, tránh thiên kiến và tăng cường khả năng ra quyết định độc lập.

Kỹ năng giải quyết vấn đề là một năng lực liên quan mật thiết đến tư duy phản biện. Polya (1945) mô tả bốn bước cơ bản: hiểu vấn đề, lập kế hoạch, thực hiện kế hoạch và kiểm tra lại. Bransford & Stein (1993) mở rộng thành quy trình gồm nhận diện vấn đề, phân tích nguyên nhân, đề xuất – lựa chọn giải pháp, thực thi và đánh giá. Trong giáo dục STEM, quy trình này thường được gắn với mô hình Thiết kế Kỹ thuật (Engineering Design Process), bao gồm xác định vấn đề, đề xuất giải pháp, chế tạo nguyên mẫu, thử nghiệm – đánh giá và cải tiến (International Technology and Engineering Educators Association, 2020). Khi tham gia dự án Drone VR360, học sinh phải vận dụng toàn bộ chuỗi quy trình này: từ việc xác định mục tiêu (quay video VR360 ổn định), thiết kế và lắp ráp drone, đến thử nghiệm và xử lý dữ liệu video.

Công nghệ Drone và VR360 đóng vai trò như chất xúc tác đặc biệt cho việc phát triển hai kỹ năng này. Merchant et al. (2014) chứng minh VR giúp nâng cao sự tham gia và khả năng ghi nhớ nhờ môi trường học tập nhập vai. Fokides & Papoutsi (2020) khẳng định drone làm tăng hứng thú và kỹ năng không gian. Khi kết hợp, Drone VR360 không chỉ tạo điều kiện cho học sinh giải quyết vấn đề trong bối cảnh vật lý thực (điều khiển drone) mà còn yêu cầu họ phân tích, chỉnh sửa dữ liệu số trong không gian ảo (xử lý video 360). Đây là một hệ sinh thái học tập đa giác quan, giàu tính tương tác, kích hoạt đồng thời tư duy phản biện và kỹ năng giải quyết vấn đề – hai năng lực cốt lõi của thế kỷ 21.

2.2. Phương pháp nghiên cứu

Thiết kế nghiên cứu

Nghiên cứu này áp dụng phương pháp hỗn hợp (Mixed Methods), kết hợp định lượng và định tính để có được cái nhìn toàn diện. Thiết kế định lượng là thực nghiệm tiền – hậu kiểm với nhóm đối chứng (Pretest–Posttest Control Group Design). Nhóm thực nghiệm (n=50) tham gia dự án Drone VR360 trong 8 tuần, trong khi nhóm đối chứng (n=50) học theo phương pháp truyền thống. Việc phân nhóm được thực hiện ngẫu nhiên nhằm đảm bảo tính khách quan và độ tin cậy.

Công cụ thu thập dữ liệu

• Định lượng:
  • CAT (Critical Thinking Assessment Test): Bộ công cụ chuẩn hóa quốc tế, đánh giá các năng lực phân tích, suy luận, đánh giá (Stein & Haynes, 2011).
  • Thang đo Kỹ năng Giải quyết Vấn đề (PSSS): Dựa trên mô hình Polya (1945), được Heppner & Petersen (1982) phát triển, dịch và hiệu chỉnh cho phù hợp với bối cảnh học sinh Việt Nam.
• Định tính:
  • Phỏng vấn bán cấu trúc với 10 học sinh nhóm thực nghiệm và 5 giáo viên để thu thập trải nghiệm sâu.
  • Quan sát tham gia trong quá trình nhóm làm việc, ghi nhận hành vi phản biện và cách giải quyết sự cố.
  • Phân tích sản phẩm học tập (video VR360) và nhật ký học tập cá nhân để đối chiếu với dữ liệu định lượng.

Quy trình triển khai dự án Drone VR360 (8 tuần)

1. Tuần 1–2 (Nền tảng): Giới thiệu kiến thức vật lý (lực nâng, trọng lực), lập trình Python cơ bản, nguyên lý quay VR360.
2. Tuần 3–4 (Thiết kế – Lắp ráp): Học sinh làm việc nhóm để lắp ráp drone, gắn camera 360, lên kế hoạch đường bay. Ví dụ: tranh luận về lựa chọn cánh quạt cân bằng giữa độ ổn định và thời lượng pin.
3. Tuần 5–6 (Thử nghiệm – Quay video): Học sinh lập trình đường bay, thử nghiệm, khắc phục sự cố. Nhật ký học tập cho thấy học sinh phải phân tích nguyên nhân drone mất GPS và quyết định chuyển sang điều khiển bằng tay.
4. Tuần 7–8 (Xử lý dữ liệu – Trình bày): Học sinh biên tập video VR360, dựng thành sản phẩm, trình bày và phản biện trước lớp.

Phân tích dữ liệu

• Dữ liệu định lượng được xử lý bằng SPSS 27.0, với kiểm định T-test độc lập và T-test cặp nhằm so sánh sự thay đổi trước – sau và giữa các nhóm.
• Dữ liệu định tính được phân tích theo phương pháp phân tích nội dung (Thematic Analysis), nhằm xác định các chủ đề phản ánh sự phát triển tư duy phản biện và kỹ năng giải quyết vấn đề.

3. Kết quả và Thảo luận

3.1. Phân tích kết quả định lượng

Kết quả kiểm định tiền–hậu kiểm cho thấy sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa hai nhóm nghiên cứu. Điểm số trung bình tư duy phản biện (CAT/CCTST) của nhóm thực nghiệm tăng từ M = 65.2, SD = 5.1 lên M = 85.3, SD = 4.8 (tăng ~30%, p < 0.001). Trong khi đó, nhóm đối chứng chỉ tăng từ M = 64.5, SD = 6.0 lên M = 74.1, SD = 5.4 (tăng ~10%, p > 0.05).

Tương tự, trên thang đo kỹ năng giải quyết vấn đề (PSS), nhóm thực nghiệm cải thiện đáng kể từ M = 3.0, SD = 0.5 lên M = 4.1, SD = 0.4 (tăng ~28%, p < 0.001), trong khi nhóm đối chứng chỉ tăng từ M = 2.9, SD = 0.6 lên M = 3.2, SD = 0.5 (tăng 1.8%, p > 0.05). Đặc biệt, thành phần “tự tin và kiên trì khi đối mặt với vấn đề” và “phân tích hệ thống” là những kỹ năng tăng mạnh nhất ở nhóm thực nghiệm.

Biểu đồ 1 và Bảng 1 minh họa rõ sự khác biệt này, cho thấy dự án Drone VR360 đã tạo ra mức cải thiện vượt trội so với cách dạy truyền thống. Kết quả này đồng thuận với các nghiên cứu trước về tác động tích cực của học tập trải nghiệm (Fullan, 2016; Merchant et al., 2014) nhưng cho thấy mức tăng trưởng cao hơn, nhờ yếu tố tích hợp công nghệ kép (Drone + VR360).

3.2. Phân tích kết quả định tính

Phân tích dữ liệu phỏng vấn, nhật ký học tập và quan sát lớp học đã giúp giải thích cơ chế của sự cải thiện trên.

• Tư duy phản biện trong tình huống thực tế: Học sinh thường xuyên đối diện với những câu hỏi mở như: “Tại sao drone bay lệch?” “Dữ liệu VR360 này có đủ tin cậy không?” Những câu hỏi này buộc các em không chỉ tìm câu trả lời trực tiếp mà còn phân tích nguyên nhân, so sánh giả thuyết và đánh giá giải pháp. Một học sinh chia sẻ: “Ban đầu em chỉ nghĩ lắp theo hướng dẫn. Nhưng khi drone không cất cánh được, nhóm em phải kiểm tra từng chi tiết, tranh luận về pin, cánh quạt, rồi phát hiện dây điện bị lỏng. Em thấy quá trình tìm lỗi thú vị hơn cả thành công.” (Nhật ký H.A.B., 2023).
• Kỹ năng giải quyết vấn đề qua chu trình thử–sai: Một nhóm học sinh khi quay video VR360 đã nhận diện vấn đề video bị rung và góc quay hẹp. Các em đề xuất nhiều giải pháp: điều chỉnh tốc độ bay, cân bằng trọng tâm, thay đổi thuật toán ổn định hậu kỳ. Sau nhiều lần thử nghiệm, nhóm đã rút ra giải pháp tối ưu bằng cách giảm tốc độ và sử dụng phần mềm xử lý hậu kỳ. Quá trình này phản ánh rõ quy trình Polya (1945) và Bransford & Stein (1993) về giải quyết vấn đề.
• Nhận xét từ giáo viên: Giáo viên tham gia dự án cho biết: “So với việc học lý thuyết, các em hứng thú hơn hẳn. Khi gặp sự cố, các em không chờ thầy cô mà tự tìm tòi, tranh luận gay gắt để tìm ra giải pháp. Đó là những kỹ năng sống mà không có bài kiểm tra nào đo được.” (Phỏng vấn GV B.T.K, 2023).

Những dữ liệu định tính này bổ sung cho kết quả định lượng, cho thấy tư duy phản biện và giải quyết vấn đề phát triển gắn liền nhau trong bối cảnh dự án STEM thực tế.

3.3. Thảo luận

Kết quả nghiên cứu khẳng định giả thuyết rằng dự án Drone VR360 tác động đồng thời và tích cực đến cả tư duy phản biện và kỹ năng giải quyết vấn đề. Có thể lý giải điều này dựa trên một số yếu tố:

1. Bản chất vấn đề mở và chân thực: Khác với các bài tập trong sách có lời giải sẵn, các thách thức như drone mất tín hiệu, video bị giật là “vấn đề đích thực” (authentic problems). Điều này phù hợp với luận điểm của Kuhn (2019) rằng tư duy phản biện phát triển mạnh nhất trong môi trường không chắc chắn, buộc người học phải phân tích đa chiều.
2. Trải nghiệm thực tế và phản hồi tức thì: Drone bay được hay không, video VR360 mượt hay không đều cho kết quả ngay. Vòng lặp hành động – phản hồi này khớp với chu trình học tập trải nghiệm của Kolb (1984), giúp học sinh hiểu rõ quan hệ nhân – quả và điều chỉnh chiến lược.
3. Sự tích hợp liên môn và công nghệ kép: Dự án đòi hỏi vận dụng kiến thức vật lý, toán, công nghệ, kỹ thuật, đồng thời kết hợp thao tác thực tế (lắp ráp drone) với tư duy trừu tượng (lập trình, xử lý dữ liệu). Chính sự phối hợp này làm bộc lộ rõ năng lực tư duy bậc cao, phù hợp với cấp độ phân tích – đánh giá – sáng tạo của thang Bloom (1956).
4. Tính hợp tác và học tập xã hội: Học sinh thường xuyên tranh luận, phản biện và hỗ trợ nhau. Điều này củng cố học thuyết học tập hợp tác (Johnson & Johnson, 2017), cho thấy giá trị của môi trường tương tác nhóm trong phát triển tư duy phản biện và giải quyết vấn đề.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, mức cải thiện mà nghiên cứu này ghi nhận (tăng ~30% tư duy phản biện, ~28% giải quyết vấn đề) cao hơn so với các mô hình STEM truyền thống (~15–20%, xem Lê Văn Tâm, 2019; Aydin & Evren, 2021). Điều này gợi ý rằng sự tích hợp công nghệ Drone và VR360 không chỉ làm tăng hứng thú học tập (Pirker et al., 2021; Fokides & Papoutsi, 2020) mà còn tạo ra bước tiến mới trong phát triển năng lực tư duy bậc cao.

4. Kết luận và Định hướng nghiên cứu tiếp theo

4.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu

Nghiên cứu này đã cung cấp bằng chứng thực nghiệm khẳng định tính hiệu quả của việc tích hợp giáo dục STEM thông qua dự án Drone VR360 đối với sự phát triển tư duy phản biện và kỹ năng giải quyết vấn đề của học sinh. Kết quả định lượng chỉ ra sự khác biệt rõ rệt giữa nhóm thực nghiệm và nhóm đối chứng, cho thấy học sinh được tham gia dự án có sự tiến bộ vượt trội. Kết quả định tính cũng làm sáng tỏ cơ chế hình thành năng lực: học sinh chuyển đổi từ vai trò tiếp nhận thụ động sang “người kiến tạo tri thức chủ động”, trực tiếp tham gia vào quá trình khám phá, sáng tạo và tạo ra sản phẩm học tập mang giá trị thực tiễn.

Dự án không chỉ đem lại lợi ích học thuật mà còn góp phần định hình thái độ học tập tích cực, khơi gợi hứng thú nghiên cứu và nuôi dưỡng tinh thần đổi mới sáng tạo. Đây là minh chứng cụ thể cho khả năng vận dụng mô hình học tập theo dự án (Project-based Learning) kết hợp công nghệ tương tác vào bối cảnh giáo dục phổ thông Việt Nam, đồng thời phản ánh xu thế chung của các cơ sở giáo dục tiên tiến trên thế giới.

4.2. Khuyến nghị và Định hướng nghiên cứu

Từ những kết quả trên, một số khuyến nghị và định hướng được đề xuất như sau:

• Đối với giáo viên: Cần chuyển từ vai trò “người truyền đạt” sang “nhà thiết kế học tập”, chủ động xây dựng các dự án liên môn gắn với đời sống. Việc khuyến khích học sinh dám thử nghiệm, chấp nhận thất bại và rút ra bài học là yếu tố quan trọng trong quá trình phát triển năng lực.
• Đối với nhà quản lý giáo dục: Cần có chính sách đầu tư cơ sở vật chất và công nghệ, đồng thời tổ chức các chương trình bồi dưỡng giáo viên về dạy học dự án và STEM. Việc hợp tác với doanh nghiệp công nghệ để hỗ trợ thiết bị, học liệu cũng là hướng đi khả thi để nhân rộng mô hình.
• Định hướng nghiên cứu tiếp theo:

1. Mở rộng phạm vi nghiên cứu sang các cấp học khác (tiểu học, THCS) nhằm kiểm chứng tính phù hợp và hiệu quả theo độ tuổi.
2. Khai thác thêm tác động của mô hình đến các kỹ năng mềm như hợp tác, giao tiếp, sáng tạo, cũng như thái độ học tập lâu dài.
3. Tích hợp và thử nghiệm các công nghệ mới nổi (AI, IoT, thực tế ảo tăng cường – AR/VR) trong các dự án STEM để đánh giá hiệu quả so sánh.

Có thể khẳng định, mô hình giáo dục STEM với dự án Drone VR360 không chỉ mang lại kết quả tích cực trong phạm vi nghiên cứu này, mà còn mở ra tiềm năng phát triển thành định hướng đổi mới bền vững trong giáo dục phổ thông Việt Nam.

Tài liệu tham khảo

1. Bransford, J. D., & Stein, B. S. (1993). The ideal problem solver: A guide for improving thinking, learning, and creativity (2nd ed.). W.H. Freeman.
2. Bybee, R. W. (2013). The case for STEM education: Challenges and opportunities. NSTA Press.
3. D’Oca, J. (2021). The educational potential of virtual and augmented reality. Journal of Educational Technology and Research, 18(2), 45-60.
4. Dewey, J. (1938). Experience and education. Kappa Delta Pi.
5. Ennis, R. H. (2011). The nature of critical thinking: An outline of critical thinking dispositions and abilities. University of Illinois.
6. Ericsson, K. A. (2006). The influence of experience and deliberate practice on the development of superior expert performance. The Cambridge handbook of expertise and expert performance, 685-705.
7. Facione, P. A. (1990). The California Critical Thinking Skills Test (CCTST): College level technical report 1. California Academic Press.
8. Fokides, E., & Papoutsi, A. (2020). Using drones for teaching geography in primary education. Education Sciences, 10(11), 315.
9. Freeman, S., Eddy, S. L., McDonough, M., Smith, M. K., Okoroafor, N., Jordt, H., & Wenderoth, M. P. (2014). Active learning increases student performance in science, engineering, and mathematics. Proceedings of the National Academy of Sciences, 111(23), 8410-8415.
10. Fullan, M. (2016). The new meaning of educational change. Teachers College Press.
11. Gess-Newsome, J. (2015). A model of teacher professional knowledge and skill including PCK: Results of the teaching experiment research program. Science Education, 99(6), 1152-1182.
12. Hattie, J. (2012). Visible learning for teachers: Maximizing impact on learning. Routledge.
13. Heppner, P. P., & Petersen, C. H. (1982). The development and implications of a personal problem-solving inventory. Journal of Counseling Psychology, 29(1), 66–75.
14. International Technology and Engineering Educators Association (ITEEA). (2020). Standards for technological and engineering literacy: The role of technology and engineering in STEM education.
15. Johnson, D. W., & Johnson, R. T. (2017). Cooperative learning: Integrating research and practice. Routledge.
16. Kolb, D. A. (1984). Experiential learning: Experience as the source of learning and development. Prentice-Hall.
17. Kuhn, D. (2019). The developing learner: The role of argument and critical thinking in education. New Directions for Child and Adolescent Development, 168, 5-15.
18. Larmer, J., & Mergendoller, J. R. (2010). Seven essentials for project-based learning. Educational Leadership, 68(1), 34-37.
19. Merchant, Z., Goetz, E. T., Cifuentes, L., Keeney-Kennicutt, W., & Davis, T. J. (2014). Effectiveness of virtual reality-based instruction on students’ learning outcomes in K-12 and higher education: A meta-analysis. Computers & Education, 70, 29-40.
20. Milgram, P., & Kishino, F. (1994). A taxonomy of mixed reality visual displays. IEICE Transactions on Information and Systems, E77-D(12), 1321-1329.
21. MIT Media Lab. (2021). Future of learning series: The rise of immersive technologies. Báo cáo nghiên cứu.
22. National Science Foundation. (2023). STEM education and workforce development statistics. Báo cáo thường niên.
23. Nguyễn Thành Hải (2019). Giáo dục STEM trong các môn học ở trường trung học. NXB Đại học Quốc gia Hà Nội.
24. Nguyễn Quý Thanh. (2018). Đổi mới giáo dục theo hướng phát triển năng lực. Tạp chí Khoa học Giáo dục.
25. (2018). The future of education and skills: Education 2030. OECD Publishing.
26. Paul, R. W., & Elder, L. (2014). Critical thinking: Tools for taking charge of your professional and personal life. Pearson Education.
27. Paul, R., & Elder, L. (2006). Critical thinking: The nature of critical and creative thought. Journal of Developmental Education, 30*(2), 34-35.
28. Polya, G. (1945). How to solve it: A new aspect of mathematical method. Princeton University Press.
29. Prensky, M. (2010). Teaching digital natives: Partnering for real learning. Corwin Press.
30. Sampson, V., & Grooms, J. (2017). Making scientific argumentation a regular part of teaching and learning in the science classroom. The Science Teacher, 84(5), 45-51.
31. Siraj, I. (2018). Problem-solving skills in different contexts. International Journal of Research in Education and Science, 4(2), 52-61.
32. Stein, B., & Haynes, A. (2011). Engaging faculty in the assessment and improvement of students’ critical thinking using the critical thinking assessment test. Change: The Magazine of Higher Learning, 43(2), 44-49.
33. Thang, N. D. (2021). Ứng dụng công nghệ VR/AR trong giáo dục tại Việt Nam. Tạp chí Khoa học và Công nghệ.
34. Trần Thị Bích Liễu (2020). Phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh thông qua dạy học dự án. Tạp chí Khoa học Giáo dục Việt Nam, 16(4), 38-44.
35. Trần Thị Tuyết Oanh. (2020). Đổi mới sáng tạo trong giáo dục: Từ lý luận đến thực tiễn. Nhà xuất bản Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh.
36. VNU-HCM (Viện Khoa học Giáo dục Quốc gia Việt Nam). (2023). Báo cáo tổng kết các mô hình giáo dục STEM tiên tiến. Báo cáo nội bộ