Phương pháp học tập chủ động trong lớp học thuyết giảng (Phần 1)

    0
    2257

    Ba năm trước đây, Khoa Hàng không và Vũ Trụ của Học viện Công nghệ Massachusetts (MIT) đã mở rộng nhóm các chiến lược học tập chủ động và cách thức đánh giá với việc cho ra đời thẻ-điểm-khó-hiểu-trong-thuyết-giảng, hệ thống phản hồi điện tử, kiểm tra khái niệm, huấn luyện đồng đẳng, các trang web học liệu và đánh giá khóa học trực tuyến. Quá trình thay đổi việc hợp nhất những chiến lược học tập chủ động thành một khóa học đa kỹ thuật dựa trên thuyết giảng truyền thống gọi là Kỹ thuật Thống nhất (Unified Engineering). Sự phát triển của phương pháp học tập chủ động trong Kỹ thuật Thống nhất nhằm nhấn mạnh động lực và những hỗ trợ cần thiết để đem đến sự thay đổi, cũng như sự hỗ trợ cần thiết cho việc duy trì và phổ biến cách tiếp cận phương pháp học tập chủ động giữa các giảng viên.

    Trong thập kỷ vừa qua, nhiều trường đại học cũng như giảng viên đã thể hiện mối quan tâm lớn đến các phương pháp giảng dạy đa dạng, đặc biệt là học tập chủ động. Khoa Hàng không và Vũ trụ thuộc MIT định nghĩa học tập chủ động là những kỹ thuật giảng dạy đề cao sự chủ động của sinh viên trong chính việc học của họ. Trong các khóa học thuyết giảng, học tập chủ động bao gồm các chiến lược cá nhân, như là gọi ngẫu nhiên, đọc câu hỏi nhanh, thẻ-điểm-khó-hiểu-trong-thuyết-giảng; và các chiến lược hợp tác như kiểm tra khái niệm, sử dụng hệ thống phản hồi điện tử, thảo luận nhóm 2 người và thuyết minh.

    Nghiên cứu về lợi ích của phương pháp học tập chủ động đã chứng tỏ rằng ngoài việc đạt được mục tiêu học tập liên quan đến nội dung bài giảng, sinh viên còn phát triển được khả năng giao tiếp, lãnh đạo, ra quyết định có đạo đức và tư duy phản biện. Ứng dụng của nghiên cứu này trong giáo dục đại học, ngành kỹ thuật cung cấp một “bộ sưu tập” phong phú và hữu ích về các chỉ dẫn và phương pháp thực hành tốt nhất. Ví dụ, nếu tìm kiếm cụm từ “học tập chủ động” trong tập biên bản hội nghị của Hội Giáo dục Kỹ thuật Mỹ sẽ cho ra 395 công trình nghiên cứu được viết trong 5 năm qua, và trung bình có khoảng mười bài nghiên cứu mỗi năm trong hội nghị thường niên “Biên giới giáo dục”.

    Mặc dù các ứng dụng của học tập chủ động phổ biến rộng rãi, nhưng một số hiểu nhầm và nghi ngờ vẫn còn. Bonwell và Sutherland[1] xác định năm rào cản lớn đối với việc triển khai học chủ động trong lớp học đó là (1) vấn đề về độ “bao quát” vấn đề; (2) tăng thời gian chuẩn bị cho lớp học; (3) quy mô lớp học lớn; (4) giới hạn hoặc thiếu tài nguyên và hỗ trợ; và (5) sự không đồng thuận của các đồng nghiệp, sự bất mãn của sinh viên và tầm quan trọng trong các xúc tiến và quyết định mang tính nhiệm kỳ. Những thách thức khác liên quan đến sử dụng của công nghệ [2,3].

    Trong bài viết này, chúng tôi sẽ mô tả quá trình áp dụng học tập chủ động trong Kỹ thuật Thống nhất, một khóa học thuyết giảng đa kỹ thuật cho sinh viên năm thứ hai. Xác định những thuận lợi ban đầu để thay đổi, những chiến lược để vượt qua các rào cản, và sự lựa chọn các chiến lược học tập chủ động. Dữ liệu đánh giá cuối kỳ phản hồi của giảng viên cung cấp bằng chứng về hiệu quả và sự chấp thuận học tập chủ động.

    Vào năm 1996, tất các các giảng viên của khoa tham gia vào một quá trình lập kế hoạch chiến lược, đỉnh điểm là kế hoạch chiến lược chính thức cho khoa vào năm 1998[4]. Kế hoạch xác định bốn đột phá lớn, gồm hai trong nghiên cứu, và hai trong giáo dục. Một trong những đột phá về giáo dục, mà chúng tôi gọi là “Giáo dục dựa trên học tập”, được tiến hành để nâng cao hiệu quả giảng dạy. Kế hoạch này dành cho cho khoa nhằm mục tiêu:

    1. Thu nhận được vốn hiểu biết tốt hơn về các công trình nghiên cứu học thuật hiện tại trong học tập, đặc biệt là khoa học công nghệ.
    2. Đặt nền tảng giáo dục về sự hiểu biết toàn diện hơn trong học kỹ thuật
    3. Sử dụng sự hiểu biết ngày càng tiến bộ trong học tập như là một cơ sở để cải thiện quá trình giáo dục và cơ sở hạ tầng.
    4. Sử dụng sự hiểu biết ngày càng tiến bộ của chúng ta như một cơ sở cho việc giới thiệu các phương tiện truyền thông mới ứng dụng trong giáo dục.

    Chiến lược của chúng tôi để đạt được những mục tiêu đó như sau: Đầu tiên, chúng tôi tin tưởng rằng để thành công, sáng kiến này phải là một phần của toàn trường hoặc học viện kỹ thuật lớn hơn. Do đó, chúng tôi bắt đầu một sáng kiến kỹ thuật toàn trường về các kỹ thuật học tập chủ động. Thứ hai, chúng tôi chủ động tìm kiếm các chuyên gia có uy tín, cả trong cộng đồng MIT và bên ngoài MIT, những người có thể giúp quá trình “nhảy vọt”. Thứ ba, chúng tôi kết luận rằng sáng kiến phải là một hoạt động mang tính học thuật, với sự công nhận và khích lệ phù hợp cho giảng viên đã đóng góp nỗ lực. Cuối cùng, chúng tôi quyết định rằng chúng tôi sẽ không tập trung mọi cố gắng vào các phương tiện truyền thông mới, một phần vì chi phí, và một phần bởi vì sự thay đổi tình trạng nhanh chóng của các công nghệ mới đó. Thay vào đó, chúng tôi quyết định giám sát những thay đổi hiện tại mà các phương tiện truyền thông đó mang lại, với mục đích để xây dựng trên những thành công của chúng, tránh những sai sót, để cho phép MIT đầu tư nguồn lực trong lĩnh vực này một cách thận trọng. Đối với hầu hết các phần, chúng tôi đã có thể thực hiện thành công kế hoạch này nhằm cải thiện phương pháp giảng dạy đại học. Một trong những thành công nhất của chúng tôi là ở Kỹ thuật Thống nhất, cơ sở của những khóa học cốt lõi từ năm thứ hai trở đi.

    Kỹ thuật Thống nhất

    Tại MIT, các sinh viên lựa chọn chuyên ngành vào cuối năm thứ nhất, và thường bắt đầu học chuyên ngành vào đầu năm thứ hai. Trong khoa Hàng không và Vũ trụ, năm thứ hai được tổ chức thành bốn khóa học (hai khóa vào mùa thu và hai khóa vào mùa xuân) đều sử dụng Kỹ thuật tThống nhất. Kỹ thuật Thống nhất có một cấu trúc độc đáo, trong đó năm môn học được giảng dạy trong suốt cả năm: Cơ học chất lỏng, Kiến trúc và Vật liệu, Động lực học, Tín hiệu và hệ thống, và Nhiệt động lực học và sự đẩy. Mỗi môn có khoảng 40 bài giảng trải dài từ mùa thu sang mùa xuân, trừ Nhiệt động lực học và sự đẩy có 20 bài. Ngoài ra, sinh viên học các phần khác của hệ thống kỹ thuật và thiết kế thông qua một loạt các vấn đề liên ngành, được gọi là “hệ thống các vấn đề.” Trong hệ thống tín chỉ MIT, từng kỳ của Kỹ thuật thống nhất bao gồm 24 đơn vị tín chỉ, tương đương với 8 giờ tín chỉ. Sự tham gia của các khoa và Kỹ thuật Tthống nhất là theo chu kỳ, chủ yếu là do chu kỳ của ngành công nghiệp hàng không vũ trụ. Trong những năm gần đây, sự tham gia là khoảng 60 tín chỉ.

    Kỹ thuật Thống nhất có chín bài giảng mỗi tuần. Hầu hết các giảng viên chỉ định một cuốn sách giáo trình; nhiều giảng viên cũng cung cấp các bài giảng. Mặc dù sinh viên được khuyến khích đọc các tài liệu được giao trước bài giảng, hầu hết sinh viên không thực hiện, có lẽ vì áp lực thời gian. Mỗi sinh viên tham dự hai bài học nhỏ hơn với 20-30 sinh viên mỗi bài. Vấn đáp được xây dựng để cho sinh viên cơ hội đặt câu hỏi, và làm việc trên các ví dụ thực tế. Có những bài kiểm tra thường xuyên (tám hay chín bài mỗi học kỳ), và mỗi tuần các sinh viên giải quyết vấn đề đặt ra và một vấn đề của hệ thống.

    Sinh viên được khuyến khích làm việc cùng nhau để thiết lập và giải quyết các vấn đề. Nhiều sinh viên làm việc trong nhóm nghiên cứu ổn định, và hầu hết làm việc cộng tác trong thời gian đó. Bởi không gian hợp tác và Kỹ thuật Thống nhất, tinh thần đồng đội giữa các sinh viên trong lớp gia tăng trong suốt những năm đại học.

    Do vai trò trung tâm của Kỹ thuật Thống nhất thể hiện trong các chương trình đại học, và quy mô của khóa học, Kỹ thuật Thống nhất có một đội ngũ nhân viên lớn. Mỗi môn được giảng dạy bởi một giáo sư khác nhau. Ngoài ra, các thành phần hệ thống của Kỹ thuật Thống nhất được điều phối bởi giảng viên khác. Đó là hai trợ giảng đã tốt nghiệp, và 8-12 trợ giảng chưa tốt nghiệp đại học, những người này hoạt động chủ yếu như các sinh viên lên lớp, nhưng cũng hỗ trợ sinh viên trong suốt các buổi hướng dẫn.

    Học tập chủ động trong Kỹ thuật Thống nhất

    Trước năm 1998, một vài giảng viên thỉnh thoảng đã sử dụng các kỹ thuật khác nhau của học tập chủ động trong Kỹ thuật Thống nhất, chẳng hạn như bài tập đối tác. Trong năm học 1998-1999, một giảng viên bắt đầu sử dụng các kỹ thuật học tập chủ động rộng rãi hơn. Ông đã sử dụng kiểm tra khái niệm từ phương pháp Giảng dạy đồng đẳng của Mazur [5]. Trong phương pháp này, các bài giảng được nhấn mạnh bởi sự ngắn gọn, nhiều lựa chọn, câu hỏi về khái niệm để kiểm tra kiến thức sinh viên. Khi hầu hết sinh viên trả lời tốt một câu hỏi, bài giảng sẽ tiến tới tài liệu mới. Kiểm tra khái niệm cho thấy rằng sinh viên có vấn đề khái niệm hoặc hiểu lầm, sinh viên được khuyến khích làm việc theo nhóm nhỏ tìm câu trả lời cho câu hỏi. Thông thường, hướng dẫn đồng đẳng này sẽ giúp hầu hết sinh viên hiểu kiến thức và cũng đủ để trả lời các bài kiểm tra khái niệm một cách chính xác. Tuy nhiên, nếu nhiều sinh viên vẫn có vấn đề, các giảng viên dành nhiều thời gian hơn vào kiến thức. Ban đầu, sinh viên sử dụng thẻ ghi chú trong Kỹ thuật Thống nhất để chỉ ra câu trả lời cho giảng viên. Trong năm 1998-1999, việc sử dụng các bài kiểm tra khái niệm không thường xuyên, chỉ có một môn sử dụng kỹ thuật này. Tuy nhiên, phản ứng của sinh viên là khá tốt.

    Vào mùa xuân năm 1999, nhiều giảng viên sử dụng Kỹ thuật Thống nhất tham dự chuỗi đổi mới giáo dục của MIT, mang tên On the Cutting Edge: Innovations in Science and Engineering Education Lấy cảm hứng từ sự thành công của học tập chủ động trong Kỹ thuật Thống nhất năm 1998-1999, và nhận thức mới của các giảng viên về các lợi ích của việc học tập chủ động đã đạt được từ chuỗi hội thảo Cutting Edge, các giảng viên của Kỹ thuật Thống nhất quyết định cố gắng kết hợp các kỹ thuật học tập chủ động rộng hơn, với tất cả các giảng viên sử dụng các kỹ thuật học tập chủ động. Trong kế hoạch cuộc họp mùa hè năm 1999, các nhân viên xem xét một số kỹ thuật học tập chủ động để có thể đưa vào các khóa học, và nó đã được tất cả giảng viên đồng ý thử một số hình thức của các kỹ thuật học tập chủ động. Trong thời gian 1999-2000, mỗi kỹ thuật sau đây trong Kỹ thuật Thống nhất được sử dụng bởi ít nhất một giảng viên:

    • Kiểm tra khái niệm
    • Thảo luận đối tác
    • Gọi ngẫu nhiên
    • Demo tại lớp
    • Trắc nghiệm đầu giờ học
    • Thẻ-điểm-khó-hiểu-trong-thuyết-giảng

    Tất cả giảng viên đều sử dụng kỹ thuật Thẻ-điểm-khó-hiểu-trong-thuyết-giảng. Ba giảng viên sử dụng Trắc nghiệm khái niệm và Thảo luận đối tác.

    Vào thời điểm đó các giảng viên sử dụng kỹ thuật học chủ động phải đối mặt nhiều rào cản được xác định bởi Bonwell và Sutherland[1]. Các giảng viên được đặc biệt quan tâm về thời lượng thức hiện các kỹ thuật mới; khả năng để đảm bảo tất cả hoặc hầu hết các chương trình; họ thiếu hiểu biết về các kỹ thuật; và liệu kỹ thuật học tập chủ động có hiệu quả hơn những kỹ thuật truyền thống. Chúng tôi đã vượt qua những rào cản này, một phần, vì cấu trúc độc đáo của Kỹ thuật Thống nhất. Bởi Kỹ thuật Thống nhất là dạy học theo nhóm và bởi tầm nhìn xa của trưởng khoa, quyết định kết hợp học tập chủ động vào môn học được cam kết công khai. Trách nhiệm giải trình với hội đồng trong cam kết này dẫn đến áp lực và hỗ trợ lẫn nhau để tạo ra sự chấp thuận thành công của học tập chủ động.

    Sử dụng học tập chủ động năm 1999-2000 đã rất thành công, được đánh giá bởi các sinh viên cuối học kỳ, và trong các bản đánh giá môn học thường niên của họ. Trong năm học 2000-2001, các giảng viên quyết định áp dụng một cách tiếp cận chuyên sâu hơn và thống nhất trong phương pháp học tập chủ động. Tất cả các giảng viên đồng ý sử dụng Trắc nghiệm khái niệm và Thẻ-điểm-khó-hiểu-trong-thuyết-giảngtrong bài giảng của họ.

    Sau chuyến thăm Giáo sư Eric Mazur tại Harvard để quan sát kỹ thuật của ông thực tế, chúng tôi quyết định thay thế các thẻ ghi chú bằng các hệ thống phản hồi cá nhân (Personal Response System) sử dụng hồng ngoại[10]. Trong một lớp học điển hình cài đặt hệ thống PRS, mỗi sinh viên có một máy phát hồng ngoại từ xa cầm tay, giống như điều khiển từ xa. Trong bài trắc nghiệm khái niệm nhiều lựa chọn, mỗi sinh viên chọn câu trả lời của mình bằng cách nhấn một chữ số duy nhất trên bàn phím điều khiển từ xa. Một máy thu hồng ngoại kết nối với máy tính cá nhân thu thập các câu trả lời của sinh viên, và hiển thị kết quả dưới dạng biểu đồ cho giảng viên. Các thông tin phản hồi ngay lập tức được cung cấp bởi hệ thống khiến nó trở nên dễ dàng hơn cho giảng viên quyết định cách thức tiến hành sau khi kiểm tra khái niệm. Hệ thống này cũng ghi lại các kết quả của mỗi bài kiểm tra khái niệm để phân tích sau. Một lợi ích của hệ thống điện tử là các câu trả lời của sinh viên đều được giữ kín. Sinh viên không biết trả lời của sinh viên khác, nhưng giảng viên có thể xác định câu trả lời của mỗi sinh viên. Hệ thống này cũng có thể được thiết lập để các giảng viên chỉ biết biểu đồ phản hồi.

    Phản ứng của giảng viên và sinh viên đối với việc áp dụng phương pháp giảng dạy chủ động là như thế nào? Liệu kết quả học tập và giảng dạy của chính những người trong cuộc có khả quan hay không? Câu trả lời sẽ được tiết lộ trong phần 2 của bài viết này.

    Nguyễn Hằng

    Lược dịch từ báo cáo Adoption of active learning in a lecture-based engineering class, Steven R. Hall, Ian Waitz, Doris R. Brodeur, Diane H. Soderholm, and Reem Nasr, 32nd ASEE/IEEE Frontiers in Education Conference

     

    References

    [1] Bonwell, C. C., and Sutherland, T. E., “The Active Learning Continuum: Choosing Activities to Engage Students in the Classroom,”in Sutherland, T. E. and Bonwell, C. C., (Eds.), Using Active Learning in College Classes: A Range of Options for Faculty, New Directions for Teaching and Learning, No. 67, Jossey-Bass, San Francisco, CA, 1996.

    [2] Novak, G. M., Patterson, E. T., Gavrin, A. D., and Christian, W., Just-in-Time Teaching, Prentice-Hall, Upper Saddle River, NJ, 1999.

    [3] Poulis, J., Massen, C., Robens, E., and Gilbert, M. (1998), “Physics Lecturing with Audience-Paced Feedback,” American Journal of Physics, 66, pp. 439–441.

    [4] Strategic Plan, Department of Aeronautics and Astronautics, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, 1998.

    [5] Mazur, E., Peer Instruction: A User’s Manual, Prentice Hall, 1997

    NO COMMENTS