GIỚI THIỆU GIẢI PHÁP THIẾT BỊ GIÁO DỤC STEM TRONG HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC CẤP TIỂU HỌC

Trong tổ chức các hoạt động giáo dục STEM ở cấp Tiểu học, thiết bị, đồ dùng dạy học không chỉ là phương tiện để minh hoạ kiến thức, tạo hứng thú học tập cho học sinh mà còn giúp học sinh tìm hiểu, khám phá sự vật, hiện tượng tự nhiên và cuộc sống xung quanh, đồng thời giúp phát triển tư duy, hình thành kiến thức cho học sinh thông qua các hoạt động quan sát, dự đoán, nhận xét, chế tạo, thử nghiệm, …

Ngoài các thiết bị dạy học tối thiểu cấp Tiểu học theo quy định tại Thông tư số 37/2021/TT-BGDĐT ban hành ngày 30/12/2021 của Bộ Giáo dục và Đào tạo, để học sinh thực hiện các bài học STEM hay chủ đề STEM cần có hệ thống phương tiện, thiết bị gia công,… giúp chế tạo sản phẩm, tạo mẫu, dựng mô hình, thực hiện thí nghiệm như: Thiết bị phục vụ gia công, chế tạo (kéo, súng bắn keo nến, cưa tay nhỏ, kìm,…); Thiết bị, vật tư tiêu hao (giấy, tấm formex, keo, nhựa, dây điện,…). Các thiết bị, vật tư tiêu hao này cần đảm bảo dễ tìm, dễ kiếm và ưu tiên sử dụng vật liệu tái chế.

Để thực hiện được hoạt động giáo dục STEM và tiến hành được nhiều thí nghiệm khảo sát đơn giản, ngoài các thiết bị, đồ dùng, vật liệu trên, cần có thêm hệ thống thiết bị công nghệ kĩ thuật số như máy tính, cảm biến, phần mềm, máy chiếu, màn hình tương tác, ti vi, …

Thiết bị, đồ dùng trong dạy học STEM đóng vai trò quan trọng tạo nên màu sắc giáo dục STEM. Tuy nhiên, tại các cơ sở giáo dục hiện nay còn thiếu hoặc chưa được trang bị đầy đủ trang thiết bị, đồ dùng hoặc chưa có giải pháp đồng bộ cụ thể giữa thiết bị và tài liệu. Chính những điều này là khó khăn trong việc thực hiện giáo dục STEM.

Với nhiều năm kinh nghiệm nghiên cứu và có đội ngũ chuyên gia trong lĩnh vực giáo dục STEM, Công ty Cổ phần Phát hành sách Giáo dục (NXB Giáo dục Việt Nam) đã hiểu rất rõ những khó khăn của các cơ sở giáo dục và giáo viên khi thực hiện giáo dục STEM. Công ty đã đưa ra nhiều giải pháp để tháo gỡ các khó khăn như: Tài liệu giáo dục STEM từ cấp Tiểu học đến cấp Trung học phổ thông; Giải pháp cung cấp thiết bị dạy học đáp ứng danh mục thiết bị dạy học tối thiểu của Bộ GD&ĐT theo Thông tư số 37/2021/TT-BGDĐT ban hành ngày 30/12/2021 của Bộ Giáo dục và Đào tạo cùng các thiết bị chuyển đổi, cảm biến và thiết bị dạy học truyền thống. Các thiết bị được đóng gói thành những vali phục vụ thí nghiệm theo sách giáo khoa và các bộ KIT, mỗi bộ KIT tương ứng với một bài học/ chủ đề STEM tạo thuận lợi cho giáo viên và học sinh trong quá trình triển khai.

Giải pháp thiết bị mà Công ty Cổ phần Phát hành sách Giáo dục sử dụng là phần mềm Coach và các thiết bị chuyển đổi, thiết bị thu nhận tín hiệu, cảm biến theo thoả thuận hợp tác giữa Công ty Cổ phần Phát hành sách Giáo dục (EBD) và Công ty CMA – Hà Lan. Các hoạt động học với Coach được thiết kế trên nền tảng mở, dựa trên các vấn đề thực tiễn giúp học sinh tìm tòi, khám phá và sáng tạo các giải pháp, phù hợp với hoàn cảnh, tình huống và bối cảnh mà học sinh thường gặp. Một số chức năng quan trọng của Coach như: thu thập và xử lý số liệu; điều khiển và phân tích số liệu, mô hình hoá, mô phỏng. Coach có gần 200 bài học (với 7 ngôn ngữ, trong đó có tiếng Việt và tiếng Anh), được phát triển bởi giáo viên, các nhà khoa học trên thế giới trong đó có Việt Nam. Học sinh có thể học, tìm hiểu kiến thức qua các bài học.

Ảnh chụp màn hình phần mềm Coach

 

Một số hình ảnh cảm biến sử dụng trong Hoạt động giáo dục STEM tiểu học:

	Cảm biến nhiệt độ Cảm biến nhiệt độ BT05i để đo nhiệt độ trong thang nhiệt độ thường gặp (từ –40oC đến 140oC) của chất lỏng (nước, dung dịch axit nhẹ) và không khí. Bộ phận cảm ứng là một nhiệt điện trở NTC đặt trong ống thép không gỉ. Nhiệt điện trở này là một biến trở có giá trị điện trở giảm phi tuyến khi nhiệt độ tăng. Phạm vi: –40oC – 140oC Độ chính xác: 0.5oC
	Cảm biến ánh sáng Bộ cảm biến ánh sáng BT50i đo cường độ ánh sáng với ba thang đo; có thể chuyển thang đo bằng công tắc. Trong phạm vi của nó, cảm biến thích hợp với các phép đo trong nhà cũng như đo ngoài trời. Độ rọi của ánh sáng Mặt Trời nằm trong thang đo của cảm biến. Độ nhạy của cảm biến xấp xỉ tốc độ phản ứng của mắt người. Thang đo: 0 – 1500 lux; 0 – 15000 lux; 0 – 150000 lux Độ phân giải (12 bit): 0.37 lx; 3.7 lx; 37 lx
	Cảm biến pH Cảm biến pH BT61i dùng trong các hệ thống đo pH, cho phép xác định mức độ axit/pH. Cảm biến bao gồm bộ khuếch đại pH và điện cực pH. Điện cực pH không được cung cấp cùng với cảm biến pH mà phải được trang bị riêng. Phạm vi: 0 – 14 pH Độ phân giải (12 bit): 0.005 pH
	Cảm biến âm thanh Cảm biến âm thanh BT80i bao gồm một micro và một bộ khuếch đại, micro được gắn ở đầu ống nhựa và nối với bộ khuếch đại qua jack 3.5 mm. Cảm biến đo các thay đổi áp suất không khí gây ra bởi sóng âm. Micro của cảm biến có thể thu được tín hiệu từ các nguồn âm như âm thoa, âm thanh từ các nhạc cụ, tiếng sáo… Phạm vi: 40 – 110 dB Tần số hoạt động: 20 – 20000 Hz Độ phân giải (12 bit): 22 mPa
	Cảm biến độ đục Cảm biến độ đục BT88i đo độ đục của mẫu nước trong khoảng từ 0 đến 200 NTU. Phạm vi: 0 – 200 NTU Độ phân giải (12 bit): 0.2 NTU Bao gồm: Một ống rỗng và một ống chứa 100 NTU StablCal Formazin tiêu chuẩn, được sử dụng để hiệu chuẩn cảm biến.

 

Với hệ thống 20 chủ đề hoạt động giáo dục STEM ở cấp Tiểu học được bố trí hợp lí, mỗi chủ đề là một chuỗi hoạt động thực hành, nghiên cứu, chế tạo, … trên nền tảng thiết bị và công nghệ để học sinh tự thực hiện. Nội dung các chủ đề được xây dựng bám sát tiến trình học các môn Toán, Khoa học, Công nghệ, Tin học giúp giáo viên dễ dàng tổ chức, học sinh được trải nghiệm trong quá trình thực hiện các chủ đề.

 

Dưới đây là hình ảnh một số Chủ đề Hoạt động giáo dục STEM cấp Tiểu học:

Khi tham gia chủ đề Giữ ấm, học sinh được tham gia khám phá và tìm hiểu các vật cách nhiệt, biết cách làm cho các vật ấm hơn, đồng thời biết sử dụng cảm biến nhiệt độ và sử dụng phầm mềm coach 7.

Với chủ đề Em điều khiển và tham gia giao thông, học sinh nắm được kiến thức về an toàn giao thông, đồng thời biết xây dựng mô hình điều khiển giao thông tự động qua các tín hiệu đèn tại các ngã tư phù hợp với tốc độ di chuyển để đảm bảo an toàn giao thông.

Chủ đề Các chuyển động của Trái Đất tích hợp kiến thức Địa lí, Vật lí và công nghệ để xây dựng Hệ mặt trời, từ đó học sinh có thể khảo sát, minh hoạ các ngày xuân phân, thu phân, đông chí, hạ chí, nhật thực và nguyệt thực.

Chủ đề Chuồng nuôi thú cưng giúp học sinh tự tạo ra chuồng nuôi thú cưng cho con vật mình yêu thích. Trong hệ thống có băng chuyền thức ăn tự động và có thể điều chỉnh thời gian cho vật nuôi ăn.

Thực hiện giáo dục STEM trong trường học là cần thiết giúp hình thành và phát triển những năng lực và phẩm chất cho học sinh, góp phần thực hiện hiệu quả Chương trình giáo dục phổ thông 2018. Để triển khai hiệu quả, các cơ sở giáo dục cần trang bị đồng bộ giữa tài liệu và thiết bị trong hoạt động giáo dục STEM, điều này giúp giáo viên dễ dàng tổ chức thực hiện các chủ đề, học sinh được trải nghiệm, lĩnh hội kiến thức qua quá trình thực hiện.

Công ty Cổ phần Phát hành sách Giáo dục cam kết luôn đồng hành với các thầy cô và các em học sinh, cung cấp các giải pháp góp phần thực hiện thành công giáo dục STEM để giúp các em phát triển bản thân một cách toàn diện.

 

Theo Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam