Sôi nổi hoạt động giáo dục STEM trong trường học

Chuyển biến mới trong dạy và học

STEM không còn là một khái niệm xa lạ và được áp dụng nhiều trong hoạt động dạy và học ở các trường học. Đây là phương pháp giảng dạy hiện đại giúp HS rèn luyện kiến thức tích hợp liên môn, phát triển khả năng tư duy sáng tạo và giải quyết vấn đề một cách linh hoạt, hiệu quả.

Qua đó, HS được hình thành, rèn luyện tri thức, năng lực thông qua các đề tài, bài học, chủ đề có nội dung thực tiễn quen thuộc. Sổi nổi nhất là hoạt động Ngày hội STEM được các trường tổ chức, giúp HS có thêm sân chơi bổ ích, được khơi dậy niềm đam mê sáng tạo, giao lưu, trao đổi kiến thức và phát huy khả năng nghiên cứu khoa học, góp phần định hướng nghề nghiệp tương lai.

Tại Trường THPT Tân An (TP.Tân An, tỉnh Long An), Ngày hội STEM tỉnh lần thứ 1 năm 2024 vừa diễn ra với sự tham gia của HS các trường THPT: Nguyễn Thông, Phan Văn Đạt (huyện Châu Thành); Tân Trụ, Nguyễn Trung Trực (huyện Tân Trụ); Nguyễn Trung Trực - Bến Lức (huyện Bến Lức); Hùng Vương, Lê Quý Đôn, Tân An, Chuyên Trần Văn Giàu (TP.Tân An) và trường THCS trên địa bàn TP.Tân An.

Tham gia các hoạt động trải nghiệm thú vị của Ngày hội STEM, HS được thắp ngọn lửa đam mê học tập, sáng tạo và giao lưu cùng các chuyên gia để nâng cao năng lực, phát triển kỹ năng.

Trong Ngày hội STEM, HS tham quan, trải nghiệm và nghe giới thiệu về các mô hình, sản phẩm, thiết bị hiện đại của các trường cao đẳng, đại học trong và ngoài tỉnh; tham gia hoạt động workshop "AI và tác động tới nghề nghiệp của Gen Z" của Trường Đại học FPT. Đặc biệt, HS thuyết trình 9 dự án, sản phẩm STEM của mình.

Các mô hình, sản phẩm, thiết bị được trưng bày cho học sinh, giáo viên tham quan, trải nghiệm trong Ngày hội STEM

Hiệu trưởng Trường THPT Tân An - Nguyễn Thị Kim Ngân cho biết: “Thông qua Ngày hội STEM, các kiến thức, kỹ năng thuộc các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật, toán học được hình thành và phát triển qua việc vận dụng, phối hợp để giải quyết các vấn đề đặt ra. STEM cũng đề cao hoạt động thực hành và phương pháp mô hình trong giải quyết các vấn đề của thực tiễn cuộc sống. Nhờ vậy, HS được rèn luyện những năng lực tư duy, sáng tạo, tranh luận, phản biện, đặc biệt là làm quen và thực hành chế tạo các mô hình theo phương thức mở rộng của STEM”.

Sự sáng tạo của học sinh

Nhờ hoạt động giáo dục STEM, HS tự tin, mạnh dạn thực hiện các sản phẩm, dự án thông qua vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Nhiều dự án, sản phẩm thể hiện được sự sáng tạo, đáp ứng nhu cầu thực tế cuộc sống.

Một trong các dự án, sản phẩm STEM nổi bật trong Ngày hội STEM tỉnh lần thứ 1 năm 2024 là Steel Waste Hunter - Robot tự vận hành thu gom rác thải kim loại trên bãi biển. Đây là dự án của Phạm Nguyễn Gia Bảo - HS lớp 11A5, Trường THPT Tân An.

Xuất phát từ tình trạng rác thải trên các bãi biển, trong đó có rác kim loại như lon, đinh, mảnh thép sắc nhọn,... không chỉ gây mất mỹ quan mà còn tiềm ẩn nguy cơ gây thương tích cho khách du lịch. Bên cạnh đó, việc thu gom rác thải thủ công đòi hỏi nhiều nhân công và dễ dẫn đến các rủi ro như tiếp xúc với rác thải độc hại.

Từ đó, Bảo suy nghĩ thiết kế và chế tạo một robot sử dụng năng lượng mặt trời, có khả năng tự động thu gom rác thải kim loại và rác không phải kim loại trên bãi biển; đồng thời, bảo đảm hoạt động an toàn, hiệu quả; có tích hợp công nghệ AI và GPS vào robot, giúp nhận diện rác, tránh vật cản và hoạt động hiệu quả cả ban ngày lẫn ban đêm.

Với ý tưởng đó, Bảo thu thập thông tin, xác định yêu cầu thiết kế, từ đó thiết kế, tích hợp hệ thống, kế tiếp là lập trình và thử nghiệm thực tế.

Bảo cho biết: “Em sử dụng các thuật toán học máy để phân loại rác; tập huấn hệ thống AI với tập dữ liệu gồm nhiều hình ảnh rác khác nhau, bảo đảm độ chính xác nhận diện hơn 90%. Về GPS và định vị, em lập trình đường đi tối ưu cho robot, bảo đảm thiết bị di chuyển hiệu quả trên diện tích bãi biển được giao. Em còn thiết kế ứng dụng kết nối bluetooth để người dùng dễ dàng điều khiển robot khi cần thiết”.

Sau đó, Bảo thử nghiệm trên bãi biển giả lập bằng cách mô phỏng các điều kiện thực tế như rác thải trôi nổi trên cát, cản trở vật lý và kiểm tra hiệu quả hoạt động của robot. Từ đó, Bảo đánh giá khả năng thu gom rác kim loại và rác không phải kim loại; kiểm tra khả năng nhận diện vật cản và phản hồi an toàn; theo dõi thời gian hoạt động và hiệu quả năng lượng từ hệ thống pin mặt trời.

Phạm Nguyễn Gia Bảo (Trường THPT Tân An, TP.Tân An) nhận giải Nhất trong hoạt động thuyết trình của Ngày hội STEM tỉnh lần thứ 1 năm 2024

Hoàn thành các khâu nghiên cứu, Bảo chế tạo, kiểm tra, phân tích và giải thích dự án. Bảo chia sẻ: “Robot Steel Waste Hunter thành công trong việc kết hợp công nghệ năng lượng mặt trời, AI và hệ thống GPS để giải quyết vấn đề thu gom rác thải kim loại và phi kim loại trên bãi biển một cách hiệu quả”. Dự án này giúp Bảo đoạt giải Nhất trong hoạt động thuyết trình của Ngày hội STEM tỉnh lần thứ 1 năm 2024.

Một dự án, sản phẩm nổi bật khác là Xe cứu hộ thông minh của HS Trường THPT Nguyễn Trung Trực - Bến Lức (huyện Bến Lức), đoạt giải Nhì trong hoạt động thuyết trình của Ngày hội STEM tỉnh lần thứ 1 năm 2024.

Một trong 2 HS thực hiện sản phẩm Xe cứu hộ thông minh, Nguyễn Quốc Thái, HS lớp 11A8, chia sẻ: "Khi em xem các đoạn video về những người lính cứu hỏa khi thực hiện nhiệm vụ chữa cháy, phần lớn đều phải can thiệp trực tiếp vào đám cháy và có thể gây hại về người. Từ đó, nhóm em mong muốn nghĩ ra các ý tưởng giúp người lính không cần phải can thiệp mà vẫn dập tắt được đám cháy. Từ lúc lên ý tưởng đến lúc hoàn thành sản phẩm, nhóm em thực hiện trong 2 tháng. Mặc dù gặp nhiều khó khăn nhưng chúng em vẫn không nản lòng, cùng ngồi lại bàn bạc và chọn cách giải quyết các vấn đề tốt nhất. Theo em, hoạt động giáo dục STEM rất thú vị, giúp em học hỏi, sáng tạo nhiều hơn và rèn luyện kỹ năng giải quyết các vấn đề và làm việc nhóm".

Qua hoạt động giáo dục STEM, HS được trang bị những kiến thức, kỹ năng liên quan đến khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học theo cách tiếp cận liên môn và có thể áp dụng để giải quyết vấn đề trong cuộc sống hàng ngày./.

An Nhiên