Mô hình dạy học theo phương pháp 5E

5E viết tắt của 5 từ bắt đầu bằng chữ E trong tiếng Anh: Engage (Gắn kết), Explore (Khảo sát), Explain (Giải thích), Elaborate (Áp dụng cụ thể[1]), và Evaluate (Đánh giá). Trong các lớp học khoa học (Science) và các chương trình tích hợp STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics) (integrated STEM education) ở Mỹ, mô hình dạy học (instructional model) 5E được áp dụng khá phổ biến.

Mô hình 5E dựa trên thuyết kiến tạo nhận thức (cognitive constructivism) của quá trình học, theo đó học sinh xây dựng các kiến thức mới dựa trên các kiến thức hoặc trải nghiệm đã biết trước đó.

Để giúp các giáo viên dạy học các môn STEM ở Việt Nam có thêm thông tin tham khảo về cách dạy học ở Mỹ, trong bài viết này đây tôi xin giới thiệu về một vài đặc điểm tổng quan mô hình dạy học 5E – Nguyễn Thành Hải – Viện nghiên cứu giáo dục STEM, ĐH Missouri.

Lịch sử hình thành

Vào khoảng năm 1987 tiến sĩ Rodger W. Bybee (Hình 1) cùng với các cộng sự của mình làm việc trong tổ chức giáo dục Nghiên Cứu Khung Chương Trình Dạy Sinh Học (BSCS – Biological Sciences Curriculum Study), có trụ sở tại Colorado, Mỹ đã đề xuất một mô hình dạy học cải tiến cho chương trình học các môn sinh học ở bậc tiểu học.

Mô hình 5E dựa trên lí thuyết kiến tạo (constructivism) về học tập, theo đó người học xây dựng kiến thức từ quá trình trải nghiệm.

Thông qua cách hiểu và phản ánh về các hoạt động đã trải qua, vừa mang tính cá nhân và tính xã hội, người học có thể hòa hợp kiến thức mới với những khái niệm đã biết trước đó.

Ngoài ra, mô hình còn kế thừa từ sự phát triển của các mô hình giáo dục đã có trước đó, như của Herbart (trước những năm 1900), của Dewey (khoảng những năm 1930), của Heiss và các cộng sự (khoảng những năm 1950)

Bản chất của phương pháp 5E

Trong các mô hình dạy khoa học, đặc điểm chung cơ bản là các học sinh làm việc cùng nhau để giải quyết vấn đề, phân tích và vận dụng các khái niệm mới bằng cách đặt câu hỏi, quan sát, phân tích và rút ra kết luận.
Sau khi tìm hiểu về những điểm mạnh và hạn chế của các mô hình giảng dạy đã có trước đó, nhóm nghiên cứu của Bybee kế thừa chu trình học tập của Myron Atkin và Robert Karplus (1962)[3].
Lúc đầu, nhóm nghiên cứu chỉ nghĩ đơn giản làm phải làm sao xây dựng một mô hình dạy học hiểu quả để giúp học các môn sinh học thực nghiệm trở nên dễ dàng hơn, đặc biệt là có tính khả thi cao đối với các giáo viên.
Bởi vì các giáo viên dạy sinh học thường than phiền rằng không có một cái phương pháp chuẩn để họ dễ dàng triển khai các bài học và họ thường tỏ ra lo lắng khi mà các bài học thiếu cái sự liền mạch và gắn kết với nhau.
Chính vì lẽ đó nhóm nghiên cứu đã đề xuất các mô hình dạy học trong đó thể hiện được đặc điểm của quá trình học khoa học cũng như tạo được sự gắn kết giữa các phần hoạt động với nhau, và đặc biệt là dễ nhớ đối mới mọi người.
Sau khi được thử nghiệm thí điểm tại một số chương trình dạy sinh học, mô hình 5E này tiếp tục ảnh hưởng sâu rộng đến với nhiều bộ môn khoa học khác, kể cả các môn toán và công nghệ, kỹ thuật.
Các báo cáo đều cho thấy mô hình 5E đem lại hiệu quả đối với học sinh trong quá trình học các môn STEM. Mô hình này còn lan truyền đến nhiều quốc gia và châu lục khác, đến nhiều trình độ dạy học khác nhau.
Phương pháp 5E giúp mang lại các cơ hội cho học sinh được xây dựng kiến thức mới và diễn đạt suy nghĩ trong suốt quá trình học.
Như vậy, có thể thấy lịch sử của mô hình 5E được xây dựng dựa trên các mô hình dạy học đã có từ rất lâu trước đó, đồng thời kết hợp với các nghiên cứu thực nghiệm đã được chứng minh trong thực tiễn dạy học các môn khoa học.
Mục đích của mô hình này nhằm tạo ra không gian và thời gian (gọi chung là các cơ hội) để người học có thể tự xây dựng các khái niệm một cách vững chắc và ứng dụng nó trong những hoàn cảnh cụ thể một cách có trình tự.

Đặc điểm của mô hình dạy học theo phương pháp 5E

Mô hình dạy học 5E gồm 5 giai đoạn và có những đặc điểm chính như sau:
  • Engagement (Gắn kết)

Trong giai đoạn đầu của chu kỳ học tập, giáo viên làm việc để đạt được sự hiểu biết về kiến thức sẵn có của học sinh và xác định bất kỳ khoảng trống kiến thức nào.
Điều quan trọng là khuyến khích quan tâm đến các khái niệm sắp tới để học sinh có thể sẵn sàng tìm hiểu. Giáo viên có thể làm cho học sinh đặt câu hỏi mở hoặc ghi lại những gì họ đã biết về chủ đề.
Thông qua các hoạt động đa dạng, giáo viên thu hút sự chú ý và quan tâm của học sinh, tạo không khí trong lớp học, học sinh cảm thấy có sự liên hệ và kết nối với những kiến thức hoặc trải nghiệm trước đó.
Giai đoạn này cho phép học sinh gắn kết, liên hệ lại với các trải nghiệm và quan sát thực tế mà các em đã có trước đó. Trong bước này, các khái niệm mới cũng sẽ được giới thiệu cho các em.
Ví dụ: Giáo viên có thể cho các học sinh quan sát một hiện tượng, chơi trò chơi ô chữ, đoán hình, chơi vận động, xem một trích đoạn phim ngắn, hoặc nghe một bản nhạc có liên quan về chủ đề bài học.
  • Khảo sát (Exploration)

Trong giai đoạn này, học sinh được chủ động khám phá các khái niệm mới thông qua các trải nghiệm học tập cụ thể. Giáo viên cung cấp những kiến thức hoặc những trải nghiệm mang tính cơ bản, nền tảng, dựa vào đó các kiến thức mới có thể được bắt đầu.
Giai đoạn này, học sinh sẽ trực tiếp khám phá và thao tác trên các vật liệu hoặc học cụ đã được chuẩn bị sẵn. Giáo viên có thể yêu cầu học sinh thực hiện các hoạt động như quan sát, làm thí nghiệm, thiết kế, thu số liệu.
Ví dụ: Giáo viên có thể cho học sinh làm thí nghiệm với những vật liệu và dụng cụ có sắn, học sinh làm theo hướng dẫn, hoặc học snh được đi thực địa để khảo sát/quan sát về một chủ đề nào đó.
  • Giải thích (Explanation)

Ở giai đoạn này, giáo viên sẽ hướng dẫn học sinh tổng hợp kiến thức mới và đặt câu hỏi nếu họ cần làm rõ thêm. Giáo viên tạo điều kiện cho học sinh được trình bày, miêu tả, phân tích các trải nghiệm hoặc quan sát thu nhận được ở bước Khám phá.
Ở bước này, giáo viên có thể giới thiệu các thuật ngữ mới, khái niệm mới, công thức mới, giúp học sinh kết nối và thấy được sự liên hệ với trải nghiệm trước đó.
Để giai đoạn này có hiệu quả, giáo viên nên yêu cầu học sinh chia sẻ những gì mà các em đã học được trong giai đoạn Khám phá trước khi giới thiệu thông tin chi tiết một cách trực tiếp hơn.
Ví dụ: Giáo viên hỏi các nhóm sau khi tiến hành thí nghiệm thấy có hiện tượng gì xảy ra hoặc thí nghiệm đó có thể trả lời được câu hỏi ban đầu không, hoặc giáo viên có thể giới thiệu các công thức, khái niệm, sơ đồ mới để hệ thống hóa lại các kiến thức mà các học sinh đã khám phá ra ở bước trước đó.
  • Củng cố (Elaborate)

Giai đoạn này tập trung vào việc tạo cho học sinh có được không gian áp dụng những gì đã học được.
Giáo viên giúp học sinh thực hành và vận dụng các kiến thức đã học được ở bước Giải thích, giúp học sinh làm sâu sắc hơn các hiểu biết, khéo léo hơn các kỹ năng, và có thể áp dụng được trong những tình huống và hoàn cảnh đa dạng khác nhau. Điều này giúp các kiến thức trở nên sâu sắc hơn.
Giáo viên có thể yêu cầu học sinh trình bày chi tiết hoặc tiến hành khảo sát bổ sung để củng cố các kỹ năng mới. Giai đoạn này cũng nhằm giúp học sinh củng cố kiến thức trước khi được đánh giá thông qua các bài kiểm tra.
Ví dụ: Giáo viên ra bài tập tìm điểm giống và khác nhau giữa các sự vật, hiện tượng, hoặc cho một trò chơi thử thách giúp học sinh vận dụng ngay các kiến thức vừa được học.
  • Đánh giá (Evaluation)

Mô hình 5E cho phép đánh giá chính thức (dưới dạng các bài kiểm tra) và phi chính thức (dưới dạng những câu hỏi nhanh).
Trong giai đoạn này, giáo viên có thể quan sát học sinh thông qua các hoạt động nhóm nhỏ hoặc nhóm lớn để xem sự tương tác trong quá trình học.
Cũng cần lưu ý là học sinh tiếp cận các vấn đề theo một cách khác dựa trên những gì họ học được. Các yếu tố hữu ích khác của Giai đoạn đánh giá bao gồm tự đánh giá, bài tập viết và bài tập trắc nghiệm, hoặc các sản phẩm.
Ở đây, giáo viên sẽ linh hoạt sử dụng các kỹ thuật đánh giá đa dạng để nhận biết quá trình nhận thức và khả năng của từng học sinh, từ đó đưa ra các phương hướng điều chỉnh và hỗ trợ học sinh phù hợp, giúp học sinh đạt được các mục tiêu học tập như đã đề ra.
 Ví dụ: Giáo viên có thể cho học sinh làm bài trắc nghiệm nhanh với các thẻ từ khóa hoặc bài viết tự luận trong một đoạn văn gồm 5 câu, hoặc trả lời câu hỏi giữa các nhóm trong vòng 5 phút, hoặc thuyết trình kết quả sản phẩm học tập.

Hiệu quả của mô hình dạy học 5E

Tại Mỹ, mô hình 5E khá phổ biến trong các chương trình dạy học khoa học, kể cả chính khoá và ngoại khoá (ở Mỹ các chương trình ngoại khoá khá phong phú, thường được gọi dưới các tên chung là Informal Learning, cụ thể như After School Program, Summer Camps, Enrichment Program, Gifted Education Program, Science Club, Adventure Club…).
Đối với các chương trình giáo dục STEM, mô hình 5E trở thành một công cụ hiệu hữu hiệu giúp cho cho cả người học và người dạy đều cảm thấy tiếp nhận bài học có tính hệ thống, liền mạch, có cơ hội phát triển theo tâm lý tự khám phá và kiến tạo kiến thức.
Nhiều nghiên cứu gần đây cho thấy mô hình 5E mang lại nhiều hiệu quả tích cực trong công việc dạy học. Chẳng hạn các học sinh cảm thấy dễ nhớ các kiến thức và bài học hơn khi được học theo mô hình 5E.
Đối với các giáo viên mô hình 5E còn giúp cho việc chuẩn bị bài giảng trở nên đơn giản hơn và có tính hệ thống hơn, giúp tạo được những hoạt động đa dạng cho học sinh trải nghiệm.
Quy trình dạy học này giúp giáo viên giảm được thời lượng dạy nhiều quá nhiều lý thuyết mà thay vào đó tạo ra các hoạt động thực hành và khám phá.
Điều đó có nghĩa là mô hình này thúc đẩy triết lý lấy học sinh làm trung tâm (student-centered).
Vai trò của giáo viên chính là tạo ra môi trường học tập trải nghiệm giúp học sinh từng bước khám phá kiến thức mới dựa trên các kiến thức đã biết trước đó.
Điều thú vị là các giáo viên dạy các môn STEM sau khi được áp dụng phương pháp 5E đều cảm thấy hào hứng với bài dạy, các nội dung được triển khai được dễ dàng và thuận lợi hơn, đặc biết tránh được các tình huống như bỏ sót kiến thức hay các hoạt động trải nghiệm.
Nghiên cứu gần đây cũng cho thấy mô hình 5E đã tạo ra “một sự hiểu biết khoa học tốt hơn đáng kể so với cách hướng dẫn truyền thống”.
Ngoài ra, mô hình này còn giúp tăng đáng kể kết quả học tập và duy trì tính kết nối giữa các bài học khoa học.
Hiệp hội các giáo viên dạy khoa học tại Mỹ (National Science Teacher Association – NSTA) khuyến khích các giáo viên áp dụng mô hình dạy học 5E nếu có thể trong các bài học và các chương trình học phổ thông, kể cả chính khoá và ngoại khoá.
Một thuận lợi nữa đối với phương pháp 5E đó chính là giúp học sinh dễ dàng nhớ bài học của mình liên hệ được với các kiến thức đã học trước đó.
Thông thường các chương trình giáo dục, đặc biệt là các khóa học ngoại khóa STEM thường dạy theo chủ đề, ít tính liên tục, các kiến thức thường ít liên quan với nhau.
Nhưng nếu áp dụng phương pháp 5E các giáo viên sẽ thấy được sự liên kết về mặt kiến thức giữa các chủ đề thông qua bước gắn kết và mở rộng.
Chẳng hạn như khi dạy về 2 chủ đề khác nhau: núi lửa và tên lửa, chúng ta có cảm giác như hai chủ đề đó ít liên quan với nhau.
Bởi vì một bên liên quan về địa chất, một bên liên quan về vật lý. Nhưng nếu chúng ta đặt câu hỏi gợi mở cho học sinh về “sự chuyển động” và “mặt năng lượng” thì cả 2 chủ đề trên đều cho thấy có mối liên quan với nhau.
Như vậy ở bước gắn kết và mở rộng trong từng bài học từng chủ đề, chúng ta có thể liên hệ qua lại với nhau tạo ra một chương trình dạy học có tính hệ thống, gắn kết và liền mạch.
Viện nghiên cứu sức khỏe quốc gia Hoa Kỳ (NIH) đã nhận thấy phương pháp dạy học 5E này có nhiều tiềm năng và đã được chứng minh hiệu quả trong thực tế, trong nghiên cứu gần đây viện đã công bố những kết quả đạt được của phương pháp 5E đối với dạy học dành cho học sinh cấp phổ thông.
Trong giáo dục STEM rất cần sự liên kết giữa các hoạt động với nhau để tạo thành một mục tiêu giáo dục có tính hiệu quả.
Do vậy mô hình dạy học 5E mang lại cho giáo viên một cách nhìn hệ thống và toàn diện triển, giúp ích trong việc triển khai các nội dung đa dạng khác nhau.
Trong quá trình dạy học các môn khoa học cũng như các môn kỹ thuật và công nghệ, các bài học thông thường luôn cần các hoạt động về thực hành làm thí nghiệm, ngoài ra cần các khoảng thời gian để vận dụng các kỹ năng về tư duy như giải quyết vấn đề (problem-solving), ra quyết định (decision-making) và tư duy phản biện (critical thinking).
Do đó việc áp dụng mô hình dạy học 5E sẽ giúp cho giáo viên tìm được trọng tâm của bài học và dẫn dắt học sinh tiến hành được các bước một cách có hệ thống.

Những điều cần lưu ý:

Tuy mô hình 5E mang lại nhiều hiệu quả tích cực trong việc dạy các môn khoa học và tích hợp STEM, nhưng việc áp dụng và triển khai nó cũng cần phải cân nhắc và có những lưu ý đi kèm.
Theo cha đẻ của mô hình này, TS. Robert Bybee, khuyên rằng để sử dụng tối ưu hiệu quả của mô hình 5E, các chủ đề bài học (hay còn gọi là một chu trình) nên được thiết kế trong một đơn vị từ 2-3 tuần, trong đó mỗi giai đoạn có thể là một hoặc vài bài buổi.
Lưu ý là chủ đề bài học khác với đơn vị bài học. Ví dụ: chủ đề về năng lượng có thể gồm nhiều bài học khác nhau: như động năng, thế năng, nhiệt năng…
Một chu trình gồm 5 giai đoạn trong một khoảng thời gian như vậy sẽ tạo điều kiện cho học sinh có thêm thời gian để thực hiện các bước, như khám phá, áp dụng chi tiết và mở rộng.
Ngược lại, nếu áp dụng mô hình 5E này làm cơ sở cho một bài học (hoặc trong một buổi học) thì sẽ hạn chế các hoạt động khám phá của học sinh và gây nhiều áp lực cho giáo viên khi điều hành lớp.
Cũng như vậy, nếu áp dụng cho cả một chương trình học (chẳng hạn 15 tuần) thì cũng sẽ giảm bớt sự hứng thú và tập trung của các em ở các bước.
Các nhà giáo dục cũng khuyên rằng không nên bỏ qua một giai đoạn nào hoặc thay đổi trật tự.
Nghiên cứu đều cho thấy nếu các bài học bỏ qua một giai đoạn nào hoặc thay đổi trật tự trong chu trình 5E đều ít nhiều ảnh hưởng đến nhận thức và năng lực của người học.
Nhiều giáo viên có xu hướng bỏ qua bước gắn kết, thay vào đó thi thẳng vào bước giải thích. Điều này làm cho các học sinh cảm thấy bài học rời rạc và ít liên hệ với các kiến thức đã học trước đó.
Ngoài ra, các nhà nghiên cứu cũng khuyên các giáo viên khi áp dụng 5E, phải linh hoạt trong bước đánh giá. Nên kết hợp các đánh giá quá trình (formative assessment) và đánh giá tổng kết (summative assessment).
Bước đánh giá không nhất thiết phải ở cuối cùng của chu trình học, mà có thể được thực hiện đồng thời song song với các bước khác, nếu các hoạt động của học sinh cần có những đánh giá phản hồi thường xuyên và liên tục giúp học sinh kịp thời sửa sai và hoàn thiện sản phẩm.
Mô hình 5E còn được cho là có hiệu quả nhất khi học sinh gặp phải các khái niệm mới lần đầu tiên vì đó là cơ hội cho một chu kỳ học tập hoàn chỉnh.
Cũng theo tác giả Rodger W. Bybee, mô hình 5E được sử dụng tốt nhất trong một đơn vị từ hai đến ba tuần, trong đó mỗi giai đoạn là cơ sở cho một hoặc nhiều bài học khác biệt.
Ông giải thích rằng: “Sử dụng mô hình 5Es làm cơ sở cho một bài học đơn giản có thể làm giảm hiệu quả của từng giai đoạn do rút ngắn thời gian và cơ hội để thử thách quá trình học”.
Nếu giáo viên dành quá nhiều thời gian cho mỗi giai đoạn, mô hình này sẽ không còn hiệu quả và khi đó học sinh có thể quên những gì đã học được trước đó.
Theo báo cáo của tổ chức giáo dục khoa học thuộc Viện Sức khỏe Quốc gia Hoa Kỳ (NIH), bên cạnh những giáo viên áp dục mô hình 5E một cách chuẩn xác và bài bản, cũng có những giáo viên áp dụng một cách không thống nhất với mô hình này.
Sự áp dụng không nhất quán với mô hình 5E gốc ban đầu có thể dẫn các hiểu nhầm cho người học, và hạn chế sự phát triển tư duy và các kỹ năng cần thiết trong quá trình học các môn khoa học.
Do vậy, khi giáo viên áp dụng mô hình 5E này trong các bài dạy của mình, cần xây dựng các hoạt động chi tiết, bám sát các mục tiêu và tiêu chí đề ra của từng giai đoạn trong chu trình học.

Kết luận

Tóm lại, mô hình dạy học 5E là một cách tiếp cận có hệ thống, dựa trên các lý thuyết giáo dục và nghiên cứu thực nghiệm, giúp phát huy vài trò trung tâm của người học.

Theo đó, giáo viên đóng vai trò là người hướng dẫn, gợi mở và tạo các cơ hội cho học sinh được tiếp cận các khái niệm mới ở dưới nhiều góc độ và mức độ khác nhau, các bước được tiến hành tuần tự và có kế thừa.

Đối với giáo dục STEM tích hợp, các hoạt động trải nghiệm là cơ hội để học sinh có thể đào sâu và áp dụng các kiến thức được học, đồng thời giúp liên hệ với các kiến thức hoặc trải nghiệm trước đó.

Tính hệ thống và liên tục của mô hình 5E giúp phát triển đồng thời kiến thức, kỹ năng và thái độ của người học. Trước những ưu điểm và hiệu quả đã được chứng minh so với các phương pháp truyền thống, mô hình này đang được áp dụng rộng rãi vi ở nhiều lĩnh vực giáo dục khác nhau và nhiều quốc gia trên toàn thế giới.

Tuy nhiên các khuyến cáo dành cho các giáo viên khi áp dụng mô hình này cần thận trọng và bám sát các tiêu chuẩn và tiêu chí của từng bước trong mô hình này để đạt hiệu quả tốt nhất.

Tác giả: Nguyễn Thành Hải
Viện nghiên cứu giáo dục STEM, ĐH Missouri
Thành viên NSTA, NARST, NABT
0 0 vote
Article Rating
Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments