PHÁT TRIỂN KĨ NĂNG SIÊU NHẬN THỨC QUA GIÁO DỤC STEAM Ở HỌC SINH KHUYẾT TẬT HỌC TẬP: TIẾP CẬN TRÊN GÓC ĐỘ LÍ LUẬN - Full 10 điểm

HNUE JOURNAL OF SCIENCE DOI: 10.18173/2354-1075.2022-0117
Educational Sciences, 2022, Volume 67, Issue 5A, pp. 31-41
This paper is available online at

PHÁT TRIỂN KĨ NĂNG SIÊU NHẬN THỨC QUA GIÁO DỤC STEAM Ở HỌC SINH
KHUYẾT TẬT HỌC TẬP: TIẾP CẬN TRÊN GĨC ĐỘ LÍ LUẬN

Nguyễn Thị Hoàng Yến1*, Phạm Thị Hải Yến2 và Đào Thị Bích Thuỷ2
1Khoa Tâm lí Giáo dục, Học viện Quản lí giáo dục

2Khoa Giáo dục Đặc biệt, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội

Tóm tắt. Học sinh khuyết tật học tập thường có thành tích học tập thấp do rối loạn nhận
thức và suy giảm trí nhớ cơng việc, cùng với rối loạn các chức năng điều hành như xử lí,
sắp xếp và ghi nhớ thông tin. Sự phát triển kĩ năng siêu nhận thức giúp học sinh nhận ra
nhược điểm và áp dụng các chiến lược hỗ trợ để bù đắp thiếu hụt về nhận thức giúp học
sinh trở nên linh hoạt và thích ứng tốt hơn với những thay đổi. Giáo dục STEAM cho học
sinh thông qua cách tiếp cận giải quyết vấn đề, đa diện và đa giác quan nhằm phát triển các
kĩ năng siêu nhận thức, kiểm soát, giám sát cách trẻ học khi xây dựng những kiến thức cần
thiết, đảm bảo sự bình đẳng về cơ hội học tập và công việc cho tất cả các học sinh. Từ đó,
nâng cao lịng tự trọng, tự tin, tính độc lập của học sinh khuyết tật học tập, giúp học sinh có
tinh thần đương đầu với những thách thức trong tương lai.
Từ khóa: giáo dục STEAM, siêu nhận thức, giải quyết vấn đề, học tập dựa trên vấn đề,
khuyết tật học tập.

1. Mở đầu

Siêu nhận thức được hiểu là kiến thức hoặc hoạt động nhận thức của một người có được
trong khả năng trí tuệ của mình và sự tự điều chỉnh hành vi của người đó với mục tiêu xử lí vấn
đề [2]. Siêu nhận thức bao gồm nhận thức và tự nhận thức, các khả năng có chức năng giúp cá
nhân nhận thức được thế giới nội tâm và thế giới bên ngoài [1]. Theo Sternberg (2003) [3], nhận

thức về khả năng trí tuệ cũng như khả năng tự điều chỉnh của quá trình nhận thức của một người,
giúp học tự chủ về thời gian và cách thức được kích hoạt. Nhận thức về khả năng trí tuệ khiến con
người điều khiển cách học của mình, cải thiện quá trình và đánh giá trình độ hiểu biết thơng qua
thích ứng và áp dụng những kiến thức đã được thu nạp để giải quyết các vấn đề phát sinh.

Học sinh khuyết tật học tập có trí tuệ bình thường nhưng các em đối mặt với những khiếm
khuyết cơ bản về nhận thức do những rối loạn chức năng hoạt động trong trí nhớ cơng việc.
Điều này dẫn đến khó khăn trong tổ chức, ghi nhớ và sử dụng các thơng tin. Từ đó, các khiếm
khuyết trong tư duy, trí nhớ, nhận thức và học tập xảy ra [4]. Những học sinh này có thành tích
học tập thấp hơn các bạn bình thường. Các em gặp khó khăn trong việc giải quyết các tình
huống diễn ra hàng ngày một cách hiệu quả [5]. Tuy nhiên, học sinh được phát triển kĩ năng
siêu nhận thức giúp các em hình thành khả năng tự nhận thức, tăng cường chiến lược ghi nhớ và
giảm thiểu những khiếm khuyết của mình [6], [2], [7].

Tại Hoa Kì, việc áp dụng phương pháp giảng dạy dựa trên việc giải quyết vấn đề thực tế
giúp học sinh phát triển các kĩ năng siêu nhận thức nhằm đạt được trình độ cao hơn trong các kĩ

Ngày nhận bài: 21/10/2022. Ngày sửa bài: 2/11/2022. Ngày nhận đăng: 29/11/2022.
Tác giả liên hệ: Nguyễn Thị Hoàng Yến. Địa chỉ e-mail:

31

Nguyễn Thị Hoàng Yến*, Phạm Thị Hải Yến và Đào Thị Bích Thuỷ

năng như tư duy phản biện và giải quyết vấn đề phức tạp- những điều cần thiết trong thế kỉ XXI
được chú trọng [8]. Đồng thời, sử dụng phương pháp STEAM vào trong quá trình học thông qua
trải nghiệm. Phương pháp này hỗ trợ phát triển kĩ năng giải quyết vấn đề của học sinh sử dụng
những hoạt động lấy cảm hứng từ đời sống thường ngày, động lực, sự linh hoạt, cách biểu đạt
nâng cao sáng tạo thơng qua sự tích hợp của khoa học, cơng nghệ, kĩ thuật, tốn và nghệ thuật.

Tại Việt Nam, việc phát triển các kĩ năng siêu nhận thức cho học sinh còn rất mới mẻ. Với
những ý nghĩa của việc phát triển các kĩ năng siêu nhận thức theo 8 yếu tố của siêu nhận thức
thơng qua giáo dục STEAM có thể áp dụng cho học sinh khuyết tật học tập tại Việt Nam.

Trên cơ sở tổng hợp các thông tin, bài viết sẽ đề cập đến vai trò của STEAM, phương pháp
giải quyết vấn đề, sự phát triển siêu nhận thức tới học sinh khuyết tật học tập.

2. Nội dung nghiên cứu

2.1. Sự phát triển giáo dục STEAM
Thuật ngữ STEAM là từ viết tắt cho Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật, Nghệ thuật và Toán

học (Science, Technology, Engineering, Art, Mathematics). Phương pháp học tập phù hợp với
cách tiếp cận học tập liên ngành là cầu nối giữa giáo dục với khoa học nhằm giải quyết các vấn
đề thực tế diễn ra trong cuộc sống hàng ngày [9]. Theo lí thuyết Học tập Khám phá, vai trị tích
cực của học sinh được nhấn mạnh [10]. Ngoài ra, học sinh được thử thách phải đối mặt với các
điều kiện và vấn đề mới bằng cách hình thành kĩ năng thích ứng [9].

Học STEAM là thách thức với học sinh khuyết tật học tập. STEAM phát triển kiến thức và
kĩ năng cho học sinh như kĩ năng tư duy phản biện, sáng tạo, hợp tác- những kĩ quan trọng trong
cuộc sống hàng ngày [11]. Tầm quan trọng của STEAM nhấn mạnh ở góc nhìn tồn cầu bởi sự
thành thạo của học sinh trong phương pháp STEAM chuẩn bị cho trẻ trở thành những nhà lãnh
đạo của nền kinh tế toàn cầu. Theo góc nhìn cá nhân, STEAM là cơng cụ có giá trị, giúp cải
thiện chất lượng cuộc sống hàng ngày của học sinh, đặc biệt là học sinh khuyết tật học tập.
STEAM bao gồm các tình huống thực tế và vấn đề trong cuộc sống hàng ngày, từ đó cho học
sinh cơ hội để tiếp cận nghề nghiệp trong thế kỉ XXI [12].

STEAM được thiết kế để học sinh tiếp thu kiến thức một cách toàn diện, phát triển kĩ năng
siêu nhận thức ở thế kỉ XXI như tư duy phản biện, sáng tạo, linh hoạt, thích ứng, tính hợp tác và
cách giải quyết vấn đề. Từ đó, học sinh có lợi thế cạnh tranh trong thị trường công việc [8].

Cách tiếp cận học tập này dựa trên các phương pháp lên kế hoạch, làm việc dự án, phương pháp
giải quyết vấn đề nhằm nâng cao động lực, hứng thú, tinh thần chủ động hợp tác và hiệu quả của
học sinh [10].

Việc dạy và học các lĩnh vực STEAM được coi là có giá trị để cải thiện chất lượng cuộc
sống hàng ngày của học sinh, đặc biệt là học sinh khuyết tật học tập. Điều này thể hiện ở việc
đưa ra chương trình học linh hoạt, khơng u cầu học sinh phải đưa ra câu trả lời theo tiêu
chuẩn, diễn ra trong khung thời gian nhất định, giúp học sinh tập trung vào sáng tạo, đồng thời
tăng khả năng diễn đạt, thể hiện bản thân của học sinh. Cùng với sự tích hợp nhiều bộ mơn nghệ
thuật, học sinh đơn giản hóa các khái niệm trừu tượng do những thiếu hụt trong nhận thức của
học sinh khuyết tật học tập [13].

Theo Basham và Marino (2013) [14], nền tảng phương pháp học tập STEAM dựa trên kĩ
thuật ứng dụng và sử dụng mơ hình thiết kế dạy học tổng thể (UDL), sử dụng nhiều công cụ
biểu đạt và hành động giúp học sinh khuyết tật học tập học hịa nhập. Trong mơi trường
STEAM những phương pháp này được thực hiện thông qua biểu đồ đồ họa, các mơ hình và các
tư liệu hình ảnh và âm thanh.

32

Phát triển kĩ năng siêu nhận thức qua giáo dục STEAM ở học sinh khuyết tật học tập:…

Khi áp dụng STEAM với những phương pháp giảng dạy phù hợp như phương pháp khám
phá, phương pháp làm việc dự án và giải quyết vấn đề sẽ giúp học sinh học được cách giải quyết
vấn đề hiệu quả nhất.

2.2. Siêu nhận thức
John Flavell là người đầu tiên đưa ra thuật ngữ siêu nhận thức (metacognition) năm 1977,

có nghĩa là “nhận thức về các hiện tượng nhận thức” hoặc “tư duy về tư duy” [15]. Từ đó, khái

niệm siêu nhận thức được hiểu theo nhiều nghĩa khác nhau. Các nhà nghiên cứu thừa nhận rằng
siêu nhận thức nghĩa là sự giám sát và kiểm soát suy nghĩ. Hennessey (1999) định nghĩa siêu
nhận thức là “sự nhận thức về tư duy và ý thức về các nội dung lĩnh hội, chủ động kiểm soát và
điều chỉnh quá trình nhận thức của con người”, liên quan đến việc học hỏi kiến thức nâng cao.
Ngoài ra, việc áp dụng kiến thức, kinh nghiệm và các phương pháp sử dụng để giải quyết các
vấn đề theo đúng trình tự” [15].

Siêu nhận thức là quá trình tự nhận thức, tự đánh giá kiến thức về nhận thức và giám sát
nhận thức. Siêu nhận thức khiến con người kiểm sốt được những gì học được [16]. Siêu nhận
thức cịn có nghĩa là tự quan sát và tự kiểm sốt q trình tiếp nhận và tư duy của cá nhân. Các
kĩ năng quan sát và kiểm sốt đóng vai trị quan trọng trong q trình học và ghi nhớ [17]. Hơn
nữa, siêu nhận thức giúp học sinh giải quyết các vấn đề mới thông qua việc lặp lại và phát triển
các chiến lược mới mà học sinh đúc kết được từ các trải nghiệm trong quá khứ [15].

Siêu nhận thức là một tập hợp đa chiều các kĩ năng chung chứ không phải trong một lĩnh
vực cụ thể. Những kĩ năng này khác với trí thơng minh nói chung, và có thể bù đắp cho những
thiếu hụt về trí tuệ và về kiến thức liên quan đến chủ đề trong quá trình giải quyết vấn đề [16].

Siêu nhận thức là tập hợp các chức năng và kĩ năng “tự điều chỉnh” giúp các nhân cải thiện
nhiều lĩnh vực trong cuộc sống của mình [1], liên quan đến việc tự quan sát, điều chỉnh, phản
chiếu, tự đánh giá, khả năng điều chỉnh và thích ứng các chức năng tư duy và cảm xúc. Hệ điều
hành chức năng gồm cấu trúc nhận thức, siêu nhận thức và cảm xúc, thể hiện sự chú ý liên tục
hoặc ngắt quãng của cá nhân [1]. Mục tiêu của siêu nhận thức là giúp học sinh trở thành những
người học tốt hơn. Kiến thức về chiến lược học tập cho phép học sinh ghi nhớ và hiểu nội dung
từ nội dung đã nghe hoặc đọc thông qua việc lập kế hoạch, kiểm soát và điều chỉnh nhận thức và
học tập của mình [14].

* Yếu tố cơ bản của siêu nhận thức
- Kiến thức lí thuyết về các chức năng nhận thức: Đó là kiến thức mà một người có, bao
gồm chức năng và khả năng của họ. Kiến thức lí thuyết này là bước cơ bản đầu tiên cho sự phát

triển của siêu nhận thức. Qua đó, họ có thể thể giám sát, điều chỉnh và thích ứng cơ chế nhận
thức của mình.
- Giới hạn chức năng của quá trình nhận thức: Các khả năng nhận thức của con người sẽ bị
hạn chế nếu không được luyện tập một cách có hệ thống. Trong thực tế, con người sẽ gặp nhiều
vấn đề, tình huống phát sinh và mỗi tình huống diễn ra họ sẽ có những trải nghiệm được đúc
kết, chức năng của khả năng nhận thức giúp họ nhận ra những hạn chế đang tồn tại.
- Giám sát và chú ý bên trong của chức năng nhận thức thông qua tự quan sát: Giám sát là
quá trình điều hành cho phép giám sát nội bộ có ý thức về suy nghĩ và hành động của con
người. Giám sát liên quan đến việc thiết lập mục tiêu, tự đặt câu hỏi, diễn giải, hoạt hóa kiến
thức nền tảng, kết nối giữa cái mới với cái đã học, tổng kết để nâng cao khả năng hiểu trong quá
trình học.
- Tự điều chỉnh chức năng thể chất, nhận thức và cảm xúc thơng qua q trình giám sát và
điều khiển: Đây là cơ chế cho phép con người điều chỉnh hành vi và cảm xúc của mình để đạt
được “sự bình n trong tâm trí”.

33

Nguyễn Thị Hoàng Yến*, Phạm Thị Hải Yến và Đào Thị Bích Thuỷ

- Thích ứng chức năng thể chất, cảm xúc và nhận thức để thực hiện nhiệm vụ: Kĩ năng
thích ứng được coi là một kĩ năng cần thiết ở thế kỉ XXI, vì thiếu khả năng thích ứng thì khơng
thể hình thành kĩ năng siêu nhận thức. Một người hình thành khả năng thích ứng tốt, họ sẽ có sự
linh hoạt về cảm xúc và hành vi. Từ đó, họ trở nên sáng tạo, thích ứng với những dữ liệu mới,
giải quyết những vấn đề phức tạp mới phát sinh.

- Nhận diện các đối tượng, các mối quan hệ bên trong và ngoài, mối tương quan, tình
huống: Đây là một kĩ năng siêu nhận thức. Thơng qua kĩ năng này con người có thể nhận thức,
tiếp nhận và thấu hiểu sự vật sự việc từ trong ra ngoài, cũng như các mối quan hệ tương quan.
Với sự nhận diện này con người có thể thừa nhận những sai lầm của mình.

- Sự khác biệt giữa những thứ hữu dụng và không hữu dụng: Sự phân biệt thông tin được
lọc để con người đưa ra quyết định đúng đắn và hiệu quả. Thừa nhận và phân biệt là hai khía
cạnh của trí nhớ do chúng hoạt động cùng nhau, từ đó giúp chúng ta đưa ra kết luận điều gì
đúng và điều gì sai.

- Phát triển tư duy bậc cao: Đây là cấp độ cao nhất của kĩ năng siêu nhận thức. Nó khiến
con người nhớ được bản chất thật sự thiêng liêng và danh tính của mình. Phát triển tư duy là
trình độ cao hơn của tự nhận thức. Sự phát triển siêu nhận thức và trí thơng minh tỷ lệ thuận với
nhau. Bất kỳ thay đổi tiêu cực hoặc tích cực nào đều ảnh hưởng đến trí thơng minh của con
người bằng cách hạ thấp hoặc nâng cao trí thơng minh.

Tám yếu tố này có mối liên hệ qua lại với nhau. Bất cứ sự thay đổi nào ở từng yếu tố đều
ảnh hưởng đến cơ cấu siêu nhận thức.

Thông qua việc rèn cho học sinh các kĩ năng siêu nhận thức từ khi cịn nhỏ đến khi trưởng
thành, học sinh có thể cải thiện các chiến lược giải quyết vấn đề, khả năng tự điều tiết và khả
năng học tập nói chung [19].

2.3. Khuyết tật học tập và Siêu nhận thức

Khuyết tật học tập (LD) liên quan đến những khó khăn trong học tập do có vấn đề hệ
thống thần kinh trung ương dẫn đến những hạn chế trong các lĩnh vực cụ thể như diễn đạt ngơn
ngữ, viết, đọc, nghe và tốn học nên cịn được gọi là khuyết tật học tập đặc thù (SLD). Những
khó khăn trong học tập dẫn đến khoảng cách giữa năng lực và thành tích học tập thực tế của học
sinh [13]. Học sinh khuyết tật học tập kém hơn so với những trẻ phát triển bình thường [5]. Bên
cạnh kết quả học tập kém, học sinh khuyết tật học tập thường có các vấn đề đi kèm như tập
trung chú ý, vấn đề hành vi, cảm xúc xã hội [11]. Sự phát triển của kiến thức siêu nhận thức
xuất hiện từ khi trẻ khoảng năm tuổi và tiếp tục diễn ra trong suốt cuộc đời [8]. Học sinh bình
thường và học sinh khuyết tật học tập hình thành quá trình siêu nhận thức giống nhau nhưng ở
các mức độ khác nhau. Tuy nhiên, việc thiếu các kĩ năng siêu nhận thức cản trở việc tiếp thu

kiến thức và kéo dài đến tuổi trưởng thành. Nó tác động tiêu cực đến kết quả học tập ở trường
học và nghề nghiệp sau này [17].

Trainin & Swanson (2005) đã tiến hành nghiên cứu và kiểm tra học sinh khuyết tật học tập
có thành cơng trong việc học dựa vào các chiến lược siêu nhận thức để xử lí khó khăn hay
khơng. Nghiên cứu gồm 40 học sinh (20 học sinh khuyết tật học tập, và 20 học sinh bình
thường) từ 4 trường đại học ở Nam Carolina. Cả hai nhóm đều phải thực hiện các bài kiểm tra
để đo lường và so sánh khả năng ngơn ngữ, trí nhớ công việc qua tiếp nhận kiến thức, tốc độ xử
lí thơng tin, nhận dạng trực quan, xử lí ngữ nghĩa, tư duy không gian, cũng như việc nhận biết
và hiểu từ ngữ. Kết quả khảo sát cho thấy học sinh khuyết tật học tập có khiếm khuyết về khả
năng đọc, tốc độ xử lí thơng tin, xử lí ngữ nghĩa và trí nhớ cơng việc. Kết quả thực nghiệm là
những học sinh khuyết tật học tập được phát triển kĩ năng siêu nhận thức có kết quả học tập cao
tương đương học sinh bình thường. Điểm trung bình của học sinh liên quan đến các chiến lược
siêu nhận thức mà học sinh được dạy [6].

34

Phát triển kĩ năng siêu nhận thức qua giáo dục STEAM ở học sinh khuyết tật học tập:…

Mogonea (2013) khám phá các phương pháp và công cụ để phát triển kĩ năng siêu nhận
thức ở trẻ khuyết tật học tập. Những phương pháp và công cụ này được dựa trên cách tiếp cận
theo thuyết kiến tạo, nhấn mạnh vào tầm quan trọng của việc học sinh tự mình xây dựng những
kiến thức mà chúng học được. Nghiên cứu trên 1100 học sinh khuyết tật học tập cấp trung học
phổ thông. Học sinh được yêu cầu hoàn thành các bài tập dựa trên thử nghiệm và nghiên cứu.
Kết quả cho thấy tầm quan trọng của phát triển siêu nhận thức. Thành tích học tập ở trường của
học sinh được cải thiện khi phát triển kĩ năng siêu nhận thức [21].

Bogdanovíc, Obadovíc & Cvjeticanin (2015) đã tiến hành nghiên cứu nhằm điều tra mối
tương quan giữa mức độ siêu nhận thức và thành tích của học sinh trong mơn vật lí. Khảo sát
được thực hiện ở 746 học sinh 15 tuổi - thành phố Novi Sad nước Cộng hòa Serbia. Kết quả

phân tích số liệu những học sinh có kĩ năng đọc tốt sẽ có thành tích tốt hơn trong bài kiểm tra
vật lí, cho thấy tầm quan trọng của q trình học tập hiệu quả. Ngoài ra, đây là một yếu tố dự
báo thành cơng trong q trình học các mơn khoa học. Nghiên cứu nhấn mạnh giáo viên cần hỗ
trợ học sinh rèn thói quen kiểm tra mức độ hiểu kiến thức, cách tiếp cận đối nhiệm vụ của mình,
đặt ra mục tiêu phát triển kiến thức và kĩ năng siêu nhận thức trong lúc dạy học. Việc giáo dục
kĩ năng siêu nhận thức giúp trẻ đọc kém phát triển khả năng nhận thức và tư duy [15].

Trước sự gia tăng đa dạng của người học, điều vô cùng quan trọng là việc cung cấp cơ hội
tiếp cận công bằng với nền giáo dục chất lượng, nuôi dưỡng sự tăng trưởng và phát triển cho
học sinh khuyết tật học tập. Việc đáp ứng nhu cầu đặc biệt của học sinh khuyết tật thông qua
các biện pháp can thiệp, điều chỉnh chương trình cần được nhấn mạnh. Những nghiên cứu trên
cho thấy kĩ năng siêu nhận thức đóng vai trị quan trọng đối với học sinh khuyết tật học tập.
Việc sử dụng các phương pháp, chiến lược siêu nhận thức tác động tích cực đến học sinh khuyết
tật học tập. Giáo viên hỗ trợ học sinh xây dựng kế hoạch học tập phù hợp, giúp các em có thể
ghi nhớ thơng tin và cuối cùng trở thành thói quen.

2.4. Phát triển siêu nhận thức bằng STEAM

Thông qua giáo dục STEAM, học sinh phát triển được các kĩ năng của thế kỉ XXI như kĩ
năng giải quyết vấn đề, kĩ năng tự nhận thức, tự giám sát, tự điều chỉnh, nhận biết, phát triển tư
duy…

bằng việc cải thiện siêu nhận thức. Nhiều nghiên cứu đã chứng minh hiệu quả của STEAM
trong phát triển kĩ năng tính tốn, tư duy ở học sinh các cấp, với kết quả tích cực trong học tập
và phát triển các kĩ năng siêu nhận thức của thế kỉ XXI.

Venville, Rennie, Wallace (2004) nghiên cứu học sinh trung học ở độ tuổi 13-14 ở Tây
Australia đã khám phá cách học sinh vận dụng kiến thức để đưa ra quyết định quan trọng, liên
quan đến việc chế tạo ra một con thuyền năng lượng mặt trời thông qua các khái niệm và định
nghĩa được dạy trong các môn học STEAM. Kết quả những học sinh xuất sắc về mặt học thuật

tập trung vào nghiên cứu và sử dụng nguồn kiến thức từ các tài liệu STEAM cho đến các tài liệu
khoa học. Điều này hoàn toàn trái lại những học sinh khác và người lớn, do đó dẫn đến những
quyết định quan trọng ảnh hưởng đến kết quả. Những học sinh được hỗ trợ học để nhận diện
nền tảng lí thuyết như nguồn kiến thức thực tế. Cuối cùng, học sinh nâng cao khả năng đưa ra
quyết định [22].

Charyton & Merrill (2009) áp dụng khóa học kĩ thuật thiết kế cho 61 sinh viên kĩ thuật năm
nhất ở trường đại học West- Hoa Kì, gồm các hoạt động thiết kế với mục tiêu cuối cùng là thiết
kế tàu lượn siêu tốc đa năng. Kết thúc khóa học sinh viên có được kĩ năng thiết kế cần thiết cho
ngành kĩ thuật [23].

Pinto- Llorente, Casillas- Martín, Cabezas- Martin & Garcia (2016), tiến hành khảo sát 52
học sinh (9-10 tuổi) thực hiện từ năm 2015-2016 ở Salamanca đã khám phá tiếp nhận của phần
mềm giáo dục Lego WeDo sử dụng trong khoa học tự nhiên, thúc đẩy tư duy tính tốn. Học sinh

35

Nguyễn Thị Hoàng Yến*, Phạm Thị Hải Yến và Đào Thị Bích Thuỷ

thiết kế và lập trình con quay máy thông qua việc học STEM và sử dụng Lego WeDo. Các em thể
hiện hứng thú đối với dự án này bởi đây là cách học tập hoàn hảo, thúc đẩy học sinh khao khát tìm
hiểu nhiều hơn về khoa học. Phần mềm giáo dục Lego WeDo là cơng cụ hữu ích trong giáo dục
STEM, nâng cao tư duy tính tốn, thu hút học sinh tham gia lập trình và giải quyết vấn đề [24].

Corlu & Aydin (2016) đánh giá việc triển khai khóa học STEM với mục tiêu cải thiện các
kĩ năng phản biện, tư duy… Khóa học gồm các mơn kĩ thuật và toán, với sự tham gia của 125
sinh viên các ngành khoa học ở Istanbul. Corlu và Aydin đã kiểm tra khả năng thích ứng với
kiến thức tốn và vật lí của sinh viên, điều tra các câu hỏi nghiên cứu được xác định trước trong
đó có sử dụng máy tính. Kết quả cho thấy học sinh củng cố kĩ năng tư duy, đồng thời hiểu rõ
hơn mối quan hệ giữa các khái niệm. Từ đó, các em nhận ra tầm quan trọng của định luật vật lí

và tốn học với cách giải thích theo nguyên nhân và kết quả [25].

Phang, Yusof, Abd Aziz & Nawi (2017) tiến hành nghiên cứu triển khai phương pháp học
hợp tác dựa trên vấn đề tại một trường đào tạo STEM. Chương trình có 65 học sinh tham gia và
làm việc theo nhóm 3-4 người. Nghiên cứu cho thấy học tập hợp tác dựa trên giải quyết vấn đề
STEM đảm bảo q trình học tập tích cực, tồn diện và có tính xây dựng, thơng qua sự phát
triển kĩ năng siêu nhận thức [26].

Mutakani, Anwari, Kumano (2018) kết luận tương tự trong một nghiên cứu ở Nhật năm
2017, dựa trên 160 học sinh lớp một khi giải thích giáo dục STEM phát triển khả năng tư duy
của học sinh dựa trên phương pháp dạy học dự án. Khóa học gồm 6 bài liên quan đến giải pháp
các vấn đề lọc nước. Học sinh được yêu cầu thiết kế các cách và sản phẩm cho việc xử lí nước
thải. Học sinh đưa ra giải pháp cơng nghệ sử dụng kiến thức của tốn, lí, hóa, sinh. Từ đó ta có
thể thấy qua việc dạy học STEM, học sinh phát triển tư duy phản biện để giải quyết những vấn
đề được giao phó [9].

Plasman & Gottfried (2018) xem xét cơ chế thơng qua các khóa học STEM ứng dụng và
vai trò của chúng trong việc hỗ trợ học sinh khuyết tật học tập tiếp tục học đại học. Học sinh
khuyết tật học tập khi tham gia các khóa học STEM có thể cải thiện kết quả học tập. Nghiên cứu
cho thấy học sinh nói chung và học sinh khuyết tật nói riêng được hưởng lợi từ các khóa học
STEM ứng dụng [27].

English (2018) đã tiến hành nghiên cứu để nhận diện, quan sát và đánh giá việc học của
học sinh đồng thời chú trọng vào thiết kế, quy trình tìm tịi, lập luận, kĩ năng tái hiện và phát
triển khái niệm dựa trên STEM. Nghiên cứu kéo dài 4 năm, tích hợp 4 mơn STEM với trọng
tâm là thiết kế. Nghiên cứu có sự tham gia của 34 học sinh từ lớp 3 đến lớp 6. Hoạt động Bàn
Chân Thú Vị gồm những hoạt động địi hỏi học sinh tìm hiểu số giày của mình bằng cách tự đo
chân cũng như kích cỡ và đặc điểm của giày để cuối cùng thí nghiệm với những vật liệu được
xây dựng, từ đó trẻ xác định được thuộc tính của chính mình. Sau khi khám phá vai trò của thiết
kế giày, học sinh đã thiết kế và tạo ra những đơi giày của riêng mình. Nghiên cứu làm nổi bật

yếu tố cuối cùng của hoạt động, thiết kế và cấu tạo giày của học sinh. Học sinh sử dụng các
chiến lược thiết kế, phác thảo thiết kế, thử nghiệm, thiết kế lại và cải tiến chúng để phát triển
các mục tiêu thiết kế và khắc phục những hạn chế [28].

Slekiene & Lamanauskas (2020) phân tích việc sử dụng chương trình giáo dục STEAM
“Kiến thức về năng lượng và quá trình sinh nhiệt trong tự nhiên” trên 70 học sinh trung học.
Nhà nghiên cứu kiểm chứng tính hiệu quả các phương pháp thí nghiệm trong giảng dạy khoa
học. Học sinh được yêu cầu trình bày 5 dự án thử nghiệm, mỗi dự án kéo dài 2 tiếng, với mục
tiêu đặt giả thuyết nghiên cứu, thực hiện các phép đo lường, tính tốn, phân tích dữ liệu, kiểm
tra tính đúng đắn của giả thuyết, rút ra kết luận. Học sinh hình thành kĩ năng thiết kế, thực hiện
thí nghiệm, đặt giả thuyết, phân tích, giải thích kết quả và rút ra kết luận, đồng thời phát triển
các kĩ năng giao tiếp. Hơn nữa, học sinh có các kĩ năng thực hành để cơng việc diễn ra đúng
cách, an toàn, sử dụng các thiết bị và công cụ phù hợp [10].

36

Phát triển kĩ năng siêu nhận thức qua giáo dục STEAM ở học sinh khuyết tật học tập:…

Socratuous& Loannou (2020) nghiên cứu giá trị của robot giáo dục (ER- Educational
Robotics) trong việc thúc đẩy tư duy siêu nhận thức của học sinh thông qua giáo dục STEM.
Nghiên cứu diễn ra trong hai tháng với 21 học sinh bình thường, 2 học sinh có nhu cầu đặc biệt
tại trường công lập ở Cyprus. Học sinh được yêu cầu lập trình robot và giải quyết nhiều vấn đề
theo hướng dẫn, thông qua học tập giải quyết vấn đề dựa trên STEM cùng với việc sử dụng
công cụ robot giáo dục EV3. Kết quả cho thấy các kĩ năng như thiết kế, giám sát, chiến lược gỡ
lỗi... điều chỉnh cách sử dụng các chiến lược nhận thức trong phát triển kiến thức. Ngoài ra, học
sinh nâng cao năng lực tự giám sát việc học của mình. Thơng qua cách tiếp cận liên môn STEM
của các hoạt động với robot giáo dục, học sinh cải thiện được kĩ năng giải quyết vấn đề, kĩ năng
quan trọng trong phát triển kĩ năng siêu nhận thức [7].

Học sinh khuyết tật học tập gặp nhiều rào cản trong khoa học giáo dục. Mục tiêu của giáo

dục STEM là hỗ trợ sự phát triển đa dạng của học sinh về khoa học xã hội, xây dựng kiến thức,
kĩ năng đầy đủ để học sinh có thể tham gia các lĩnh vực STEM. Việc phát triển kiến thức khoa
học tốt sẽ giúp học sinh sử dụng kiến thức khoa học để phân tích các vấn đề liên quan đến khoa
học và cơng nghệ, trẻ có thể đưa ra các quyết định và giải quyết vấn đề trong hiểu biết biết của
mình về cuộc sống. Đồng thời, nâng cao các kĩ năng siêu tri thức.

Phát triển năng lực siêu nhận thức ở người học cần phải giảng dạy thường xuyên những suy
nghĩ về việc học và các kĩ thuật học tập.

Ở Việt Nam, việc phát triển kĩ năng siêu nhận thức cho học sinh khuyết tật qua STEAM
chưa được chú trọng. Nhiều giáo viên dạy học trên lớp lại không có nhiều kiến thức về giáo dục
đặc biệt. Việc phối hợp giữa giáo viên tại trường học và giáo viên giáo dục đặc biệt cần được
thúc đẩy. Từ những nghiên cứu tổng quan trên, giáo viên nên sử dụng giáo cụ trực quan trong
mỗi bài học như robot giáo dục thơng minh, mơ hình dạy học biểu đồ đồ họa, bản đồ khái
niệm… giúp học sinh hào hứng và học tập hiệu quả hơn. Vì vậy, học sinh khuyết tật học tập sẽ
ghi nhớ bài học tốt hơn, tăng cường các kĩ năng siêu nhận thức.

2.5. Chiến lược phát triển kĩ năng siêu nhận thức thông qua giải quyết vấn đề

1. Nhận
diện vấn đề

7. Đánh giá 2. Đinh
việc giải nghĩa vấn
quyết vấn
đề đề

6. Giám sát 3. Xây dựng
giải quyết chiến lược
giải quyết

vấn đề
vấn đề

5. Phân bổ 4. Tổ chức
các nguồn thông tin
vấn đề
lực

Hình 1. Quy trình giải quyết vấn đề
Theo Woolfolk (2005) [30], giải quyết vấn đề là “sự phát triển của các câu trả lời mới vượt
xa những ứng dụng đơn giản các nguyên tắc mà con người học trước đó để đạt được mục tiêu”.
Giải quyết vấn đề liên quan đến các loại hoạt động diễn ra trong cuộc sống hàng ngày, học tập

37

Nguyễn Thị Hoàng Yến*, Phạm Thị Hải Yến và Đào Thị Bích Thuỷ

và cơng việc. Xử lí vấn đề yêu cầu sự tìm hiểu về qui tắc, kế hoạch hoặc chiến lược, mục tiêu
cần đạt được [16]. Theo mơ hình của Polya (1945), để giải quyết vấn đề ta cần phải trải qua bốn
bước gồm [23]:

a. Nhận biết và hiểu biết về vấn đề
b. Kết nối các yếu tố đơn lẻ
c. Thực hiện chiến lược và kế hoạch
d. Đánh giá giải pháp - thảo luận.
Sternberg (2003) [3] cho rằng giải quyết vấn đề “bao gồm khả năng đối phó và vượt qua
trở ngại, cản trở việc trả lời câu hỏi hoặc đạt mục tiêu”, đồng thời mô tả các giai đoạn của quy
trình giải quyết vấn đề theo Hình 1.
Bằng cách này, khi có vấn đề phát sinh, chúng ta phải trải qua nhiều giai đoạn khác nhau.
Đầu tiên học sinh cần được giáo viên hướng dẫn cách nhận diện vấn đề. Thứ hai khi nhận diện

vấn đề, học sinh biết xác định vấn đề đó là vấn đề gì để từ đó đưa ra các quyết định, chiến lược
giải quyết vấn đề theo ý mình mong muốn. Đưa ra quyết định nghĩa là lựa chọn hành động mà
con người làm theo để giải quyết vấn đề. Nếu như lựa chọn đúng, ta có thể dự liệu giải pháp cho
vấn đề [3]. Khi xây dựng chiến lược giải quyết vấn đề, học sinh cần được hướng dẫn cách tổ
chức thông tin, phân bổ nguồn lực, giám sát cách giải quyết vấn đề và cuối cùng là đánh giá vấn
đề được giải quyết. Học sinh nhận thức được cách giải quyết vấn đề, họ sẽ sử dụng các quy
trình này để thu nhận thơng tin mới một cách hiệu quả, từ đó các em hình thành tư duy độc lập
và giải quyết vấn đề tốt hơn.
Lợi ích của phương pháp học dựa trên vấn đề là sự linh hoạt trong nhận thức, sự phát triển
của kĩ năng giải quyết vấn đề hiệu quả, kĩ năng hợp tác và học tập suốt đời, cũng như phát triển
động lực [25].
Drigas và Karyotaki (2019) [1], chức năng điều hành và kĩ năng giải quyết vấn đề có mối
quan hệ hai chiều vì thực tế cả hai đều dựa trên khả năng tự kiểm soát. Hiệu quả của việc giải
quyết vấn địi hỏi phải có kĩ năng siêu nhận thức. Con người có thể đạt đến đỉnh cao trong
cơng việc của mình, đánh giá những giải pháp khả thi đồng thời nhớ lại các trải nghiệm cá
nhân thơng qua những tình huống tương tự [2]. Học sinh có kĩ năng siêu nhận thức thường
giải quyết vấn đề hiệu quả hơn. Các em có phương pháp học tập hiệu quả hơn, áp dụng đồng
thời các chiến lược nhằm giúp các em vượt qua những trở ngại, thông qua việc điều chỉnh
kiến thức của bản thân. Quá trình giáo dục phát triển kĩ năng siêu nhận thức giúp học sinh
nâng cao khả năng giải toán [31].
Học sinh khuyết tật học tập gặp khó khăn trong việc diễn đạt ngơn ngữ bằng lời nói, đọc
hiểu, tính tốn hay suy luận. Mục tiêu của giáo dục là giúp học sinh sử dụng các chiến lược
nhận thức để giải quyết các vấn đề diễn ra. Giáo viên đưa ra các vấn đề để học sinh nhận diễn.
Sau đó mơ tả và giúp học sinh nhận diện vấn đề, giúp học sinh hiểu và sắp xếp vấn đề. Giáo
viên cho học sinh suy ngẫm vấn đề, khen thưởng khi học sinh có ý tưởng tốt. Đồng thời mơ
hình hóa việc sử dụng siêu nhận thức bằng cách trao đổi, thảo luận. Học sinh sẽ sử dụng chiến
lược giải quyết vấn đề vào thực hiện nhiệm vụ. Từ đó giúp học sinh ngày càng phát triển các kĩ
năng siêu nhận thức. Tại Việt Nam, các giáo viên có thể sử dụng mơ hình dạy học giải quyết
vấn đề, dạy học tương hỗ, dạy học chiến lược… để phát triển kĩ năng siêu nhận thức cho học
sinh khuyết tật học tập.

3. Kết luận

Mặc dù các học sinh khuyết tật học tập thường có trí tuệ ở mức trung bình hoặc trên trung
bình, song có nhiều học sinh phải đối mặt với những thách thức trong việc thể hiện kiến thức,
gặp khó khăn trong thực hiện các kĩ năng học tập, chức năng phức tạp như tư duy diễn đạt, quy

38

Phát triển kĩ năng siêu nhận thức qua giáo dục STEAM ở học sinh khuyết tật học tập:…

nạp, tổng hợp gắn với tư duy khoa học. Học sinh khuyết tật học tập được tiếp cận với chương
trình giáo dục STEAM và điều chỉnh phương pháp giảng dạy là điều cần thiết. Thông qua
STEAM và giải quyết vấn đề, các kĩ năng tự nhận thức, tự giám sát, tự điều chỉnh, tính thích
ứng, thừa nhận, phân biệt và ý thức phù hợp với yếu tố cơ bản của kĩ năng siêu nhận thức,
những kĩ năng quan trọng cần có trong thế kỉ XXI. Những kĩ năng này thúc đẩy tư duy phản
biện, tính sáng tạo ở học sinh. Học sinh được yêu cầu nhận diện, thông hiểu vấn đề nhằm kết
nối các yếu tố cá nhân và đánh giá hiệu quả của giải pháp. Nghiên cứu điều tra hiệu quả của
giáo dục STEAM trong phát triển siêu nhận thức, các chiến lược và năng lực nhận thức mức độ
cao (như khả năng sáng tạo và tư duy phản biện) ở học sinh khuyết tật học tập. Điều đó tạo nên
cơ hội học tập, thực hành, tương tác và hợp tác với các bạn trong lớp để khám phá các hiện
tượng khoa học và phát triển kĩ năng siêu nhận thức.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Drigas, A.S, KaryotakiARYOTAKI, 2019. M. Executive Fuctioning and Problem Solving:
A Bidirectional Relation. International Journal of Engineering Pedagogy (IJEP). Vol.9,
n.3, p.76- 98.

[2] Pappas, M. A.; Drigas, A. S., 2018. Polychroni, F. An EightLayer Model for Mathematical

Cognition. International Journal of Emerging Technologies in Learning (IJET). Vol.13,
n.10, p.69-82.

[3] Sternberg, R. J. Cognitive Psychology (3rd edition). Wadsworth, 2003, ISBN 978-960-
953-997-5.

[4] Flynn, K., 2014. Fostering Critical Thinking Skills in Students with Learning Disabilities
through Online Problem-Based Learning. In: International Comference e-learning 2014,
July 15-19, Lisbon, Portugal, International Association for the Development of the
Information Society.

[5] Rogers, M.; Hodge, J.; Counts, J., 2020. Self-Regulated Strategy Development in Reading,
Writing, and Mathematics for Students with Specific Learning Disabilities. Teaching
Exceptional Children. Vol.53, n.2, p.104-112.

[6] Trainin, G.; Swanson, H., 2005. Cognition, Metacognition and Achievement of
College Students with Learning Disabilities. Learning Disability Quarterly. Vol.28, n.4,
p. 261-272.

[7] Socratous, C.; Ioannou, A., 2020. Using Educational Robotics as Tools for Metacognition:
an Empirical Study in Elementary STEM Education. Directorate General for European
Programmes, Coordination and Development.

[8] Anwari, I.; Yamada, S.; Unno, M.; Saito, T.; Suwarma, I.; Mutakinati, L.; Kumano, Y.,
2015. Implementation of authentic learning and assessment through STEM education
approach to improve students’ metacognitive skills. K-12 STEM Education. Vol.1, n.3,
p.123-136.

[9] Mutakinati, L.; Anwari, I.; Kumano, Y., 2018. Analysis of students’ critical thinking skill
of middle school through stem education project-based learning. Journal Pendidikan IPA

Indonesia. Vol.7, n.1, p.54-65.

[10] Slekiene, V.; Lamanauskas, V., 2020. Development and Improving Students Experimental
Skills Through STEM Activities. Natural Science Education. Vol.17, n.2, p.61-73.

[11] Kagar, C, Kagar, T., 2019. The Impact of Children’s LongTerm Participation in STEM
Clubs on Their Attitudes towards STEM Subjects. International Journal of Computer
Science Education in Schools. Vol.2, n.5, p.20- 29.

39

Nguyễn Thị Hoàng Yến*, Phạm Thị Hải Yến và Đào Thị Bích Thuỷ

[12] Hwang, J.; Taylor, J., 2016. Stemming on STEM: A STEM education framework for
students with disabilities. Journal of Science Education for Students with Disabilities.
Vol.19, n.1, p.39-49.

[13] Zayyad, M., 2019. STEAM Education for Students with Specific Learning Disorders.
Research Highlights in Education and Science, p.31-42.

[14] Basham, J.; Marino, M., 2013. Understanding STEM education and supporting students
through universal design for learning. Teaching Exceptional Children. Vol.45, n.4, p.8-15.

[15] Bogdanovic, I.; Obadovic, D.; Cvjeticanin, Students’ metacognitive awareness and physics
learning efficiency and correlation between them. European Journal of Physics Education.
Vol.6.

[16] Velaquez, F.; Cababaro Bueno, D., 2019. Metacognitive Skills in Problem Solving of
Senior High School STEM Strand Students. Institutional Multidisciplinary Research and
Development Journal. Vol.2, p.124-129.

[17] Coutinho, M.; Redford, J.; Church, B. A., 2015. The Interplay Between Uncertainty
Monitoring and Working Memory: Can metacognition become automatic? Memory &
Cognition. Vol.43, p.990-1006.

[18] Robertson, S. Perspectives from Cognition and Neuroscience. In: Problem Solving, 2nd
Edition, London & New York, Routledge, 2017, ISBN 9781315712796

[19] Drigas, A.S.; Mitsea, E, 2020. The 8 Pillars of Metacognition. International Journal of
Emerging Technologies in Learning (iJET). Vol.15, n.21, p.162-178.

[20] Venville, G.; Rennie, L.; Wallace, J., 2004. Decision Making and Sources of Knowledge:
How Students Tackle Integrated Tasks in Science, Technology and Mathematics. Research
in Science Education. Vol. 34, p. 115-135.

[21] Mogonea, F., 2013. The specificity of developing metacognition at children with learning
difficulties. Procedia-Social and Behavioral Sciences. Vol.78, p.155-159.

[22] Woolfolk, A., 2005. Education Psychology, 9th Edition. Pearsonn Education Inc.
[23] Charyton, C; Merrill, J., 2009. Assessing General Creativity and Creative Engineering

Design in First Year Engineering Students. Journal of Engineering Education. Vol.98, n.2,
p.145–156.
[24] Pinto- Liorente, A.; Casillas- Martin, S.; Cabezas- Martin, M.; Garcia, P., 2016.
Developing Computational Thinking via theVisual Programming Tool: Lego Education
WeDo. In: Fourth International Conferenceon Technological Ecosystems for Enhancing
Multiculturality, Nov 2016 Spain, Association for computing Machinery, NY USA.
[25] Corlu, M.; Aydin, 2016. E. Evaluation of Learning Gains through Integrated STEM
Projects. International Journal of Education in Mathematics, Science and Technology.
Vol.4, n.1, p. 20-29.

[26] Phang, F.; Yusof, K.; Abd Aziz, A.; Nawi, N., 2018. Cooperative problem-based learning
to develop 21st century skills among secondary school students through STEM education.
In: 7th World Engineering Education Forum (WEEF), 13-16 Nov 2017, Kuala Lumpur
Malaysia, IEEE.
[27] Plasman, J.; Gottfried, Μ., 2018. Applied STEM coursework, high school dropout rates,
and students with learning disabilities. Educational Policy? Vol.32, n.5, p.664-696.
[28] English, L., 2018. Learning while designing in a fourth-grade integrated STEM problem.
International Journal of Technology and Design Education. Vol.29, p.1011-1032.
[29] Efklides, A., 2009. The role of metacognitive experiences in the learning process.
Psicothema, v.21, n.1, p.76-82.

40

Phát triển kĩ năng siêu nhận thức qua giáo dục STEAM ở học sinh khuyết tật học tập:…

[30] Kafadar, H., 2012. Cognitive Model of Problem Solving. Yeni Symposium. Vol.50, n.4.
[31] Erdogan, N.; Stuesyb, C. Examining the Role of Inclusive STEM Schools in the College

and Career Readiness of Students in the United States: A Multi-Group Analysis on the
Outcome of Student Achievemen. Educational Sciences: Theory and Practice. Vol.15, n.6,

ABSTRACT
Developing metacognition skills through STEAM education in students

with learning disabilities: from a theoretical point of view
Nguyen Thi Hoang Yen1, Pham Thi Hai Yen2 and Dao Thi Bich Thuy2

1Department of Educational Psychology, Institute of Educational Management
2Faculty of Special Education, Hanoi National University of Education

Students with learning disabilities often have low academic achievement because of the
cognitive disorders and impaired working memory as well as executive functions such as
processing-organizing and remembering information. The development of metacognitive skills
shows in the eight pillars of metacognition such as self-awareness, self-control, and self-
regulation help students to recognize weaknesses and apply strategies to support them offset
their cognitive deficits, by becoming more flexible and adapt to any changes. STEAM education
for students via multi-faceted and multi-sensory approach to develop metacognitive skills,
control and monitor how children learn while building necessary knowledge, ensuring equality
in learning academic and work opportunities for all students. Thereby, improving their self-
esteem, confidence and independence of students with learning disabilities, helping them cope
with challenges in the future.

Keywords: STEAM education, metacognition, problem solving, problem-based learning,
learning disabilities.

41