Trong kỷ nguyên công nghệ số, khoa học và kỹ thuật đóng vai trò quan trọng trong mọi lĩnh vực của cuộc sống. Sự phát triển nhanh chóng của trí tuệ nhân tạo, tự động hóa và công nghệ thông tin đã đặt ra yêu cầu cấp thiết về nguồn nhân lực có tư duy sáng tạo, kỹ năng giải quyết vấn đề và khả năng ứng dụng công nghệ. Trước bối cảnh đó, giáo dục STEM (Science - Technology - Engineering - Mathematics) trở thành xu hướng tất yếu trong hệ thống giáo dục hiện đại, giúp học sinh không chỉ tiếp cận với kiến thức lý thuyết mà còn phát triển tư duy thực tiễn thông qua các dự án và sản phẩm sáng tạo.
Thay vì chỉ học các công thức vật lý, nguyên lý điện tử hay lập trình trên giấy, học sinh có cơ hội áp dụng trực tiếp những kiến thức đó vào việc chế tạo các sản phẩm hữu ích. Điều này giúp các em hiểu rõ hơn về nguyên lý khoa học, cách vận hành của công nghệ và tầm quan trọng của kỹ thuật trong đời sống.
Thầy Trần Trọng Nghĩa cùng các em học sinh trong ngày hội Stem
Khi tham gia các dự án STEM, học sinh được khuyến khích tìm kiếm ý tưởng mới, thiết kế sản phẩm, thử nghiệm và điều chỉnh để đạt được kết quả mong muốn. Quá trình này giúp các em rèn luyện tư duy sáng tạo, khả năng phân tích tình huống và giải quyết vấn đề một cách hiệu quả.
Các sản phẩm STEM thường yêu cầu sự hợp tác giữa nhiều học sinh với các nhiệm vụ khác nhau như lập trình, thiết kế, lắp ráp và thử nghiệm. Điều này giúp các em phát triển kỹ năng làm việc nhóm, giao tiếp, phân công công việc và phối hợp hiệu quả – những kỹ năng quan trọng trong môi trường làm việc chuyên nghiệp sau này.
Cô Phùng Thị Thanh Hà cùng các cô giáo trong tổ và học sinh trong ngày hội STem
Thông qua việc thực hành và trải nghiệm thực tế, học sinh có thể khám phá sở thích, đam mê của mình trong các lĩnh vực như công nghệ thông tin, cơ khí, điện tử, tự động hóa, năng lượng tái tạo... Điều này không chỉ giúp các em có định hướng rõ ràng hơn cho tương lai mà còn góp phần đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao cho xã hội.
Trong năm học 2024 -2025, giáo viên tổ nhóm Vật lý - Tin học - Công nghệ không chỉ truyền đạt kiến thức mà còn hướng dẫn, tạo cảm hứng và động viên học sinh trong quá trình nghiên cứu, sáng tạo. Các thầy cô đã tích cực hỗ trợ học sinh thực hiện nhiều sản phẩm STEM, giúp các em ứng dụng lý thuyết vào thực tế và tạo ra những sản phẩm mang tính sáng tạo cao.
Các cô giáo tổ Vật Lí - Tin học - Công Nghệ
Trong ngày hội Đoàn Thanh niên Cộng sản, cũng là ngày hội STEM, tổ Vật Lí - Tin học - Công Nghệ đã có những đóng góp xuất sắc với nhiều sản phẩm sáng tạo. Các dự án STEM không chỉ thể hiện tinh thần nghiên cứu khoa học mà còn mang tính ứng dụng cao, thu hút sự quan tâm của đông đảo học sinh và giáo viên. Đặc biệt, gian hàng trưng bày sản phẩm do tổ thực hiện đã thu hút được rất nhiều lượt học sinh đến tham quan và trải nghiệm. Gian hàng đã xuất sắc giành giải nhất trong cuộc thi đã khẳng định tài năng và sự nỗ lực của các em học sinh cũng như các thầy cô giáo trong tổ chuyên môn. Đây là minh chứng rõ ràng cho sự phát triển mạnh mẽ của phong trào STEM trong nhà trường, cũng như trong các tổ nhóm chuyên môn.
Cô giáo Nguyễn Thị Hồng Hải - nguyên Hiệu trưởng nhà trường
cùng Ban giám khảo cuộc thi
Sau đây là một số sản phẩm Stem do các thầy cô giáo trong tổ Vật Lí - Tin học - Công Nghệ đã hướng dẫn học sinh làm thành công và cho ra thành phẩm.
1. Nhóm các sản phẩm về cảm biến tự động
Các sản phẩm trong nhóm này ứng dụng công nghệ cảm biến tự động, hoạt động dựa trên nguyên tắc thu thập, xử lý và phản hồi thông tin từ môi trường xung quanh. Chúng sử dụng nhiều loại cảm biến khác nhau như cảm biến hồng ngoại, siêu âm, quang học, áp suất, độ ẩm hoặc nhiệt độ để phát hiện các yếu tố như chuyển động, ánh sáng, mức nước hay vật cản. Khi cảm biến thu thập dữ liệu, vi điều khiển hoặc bộ xử lý trung tâm sẽ phân tích thông tin và đưa ra lệnh phù hợp, chẳng hạn như bật/tắt đèn tự động, điều chỉnh nhiệt độ, kích hoạt còi báo động hoặc điều khiển thiết bị điện tử. Hệ thống này giúp giảm thiểu sự can thiệp của con người, nâng cao hiệu suất sử dụng thiết bị, tiết kiệm năng lượng và tăng tính an toàn trong nhiều lĩnh vực như nhà thông minh, y tế, giao thông và sản xuất công nghiệp.
Thầy Hiệu trưởng Lê Việt Dương trải nghiệm máy rửa tay tự động
- Cảm biến báo cháy: Tự động phát hiện khói hoặc nhiệt độ cao, kích hoạt còi báo động.
- Cảm biến ánh sáng giúp đèn tự động bật/tắt: Đèn hoạt động theo cường độ ánh sáng môi trường.
- Cảm biến hồng ngoại phát hiện vật cản cho thùng rác tự động: Nắp thùng rác mở khi có người đến gần.
- Cảm biến độ ẩm tưới cây tự động: Theo dõi độ ẩm đất và tưới nước khi cần.
- Cảm biến hồng ngoại và siêu âm - dò line tránh vật cản: Robot tìm đường di chuyển linh hoạt.
- Thùng rác thông minh, hệ thống rửa tay tự động: Ứng dụng cảm biến để tăng tính tiện lợi và vệ sinh.
- Đàn điện tử sử dụng cảm biến điện dung: Tạo âm thanh khi chạm vào phím đàn.
- Hệ thống phát sáng tự động theo lệnh sử dụng cảm biến âm thanh: Đèn bật/tắt dựa vào tín hiệu âm thanh.
Các nhóm học sinh đến tham quan và trải nghiệm
2. Nhóm các sản phẩm robot
Nhóm này tập trung vào thiết kế, lập trình và điều khiển các loại robot. Các sản phẩm robot cảm biến hoạt động dựa trên nguyên tắc thu thập thông tin từ môi trường, xử lý dữ liệu và thực hiện hành động phù hợp. Chúng được trang bị các cảm biến như hồng ngoại, siêu âm, quang học, áp suất hoặc gia tốc để nhận diện vật cản, đo khoảng cách, xác định vị trí và phản ứng với các yếu tố xung quanh. Dữ liệu thu thập sẽ được vi điều khiển hoặc bộ xử lý trung tâm phân tích, từ đó điều khiển động cơ hoặc bộ phận cơ khí để thực hiện nhiệm vụ như di chuyển, tránh vật cản hoặc thực hiện thao tác chính xác.
- Robot nguyên thủy: Mô hình robot đơn giản, giúp học sinh hiểu về cơ chế vận hành.
- Xe tự hành: Xe di chuyển tự động theo lập trình sẵn.
- Lập trình Arduino tưới cây tự động: Điều khiển hệ thống tưới cây bằng vi điều khiển Arduino.
- Robot điều khiển bằng Bluetooth: Robot có thể nhận lệnh từ xa qua điện thoại.
- Hệ thống đo và hiển thị các chỉ số sức khỏe: Theo dõi nhịp tim, nhiệt độ cơ thể...
Các nhóm học sinh đến tham quan và trải nghiệm
3. Nhóm các sản phẩm máy phát điện
Nhóm này giúp học sinh tìm hiểu về năng lượng tái tạo và cách biến đổi thành điện năng. Máy phát điện hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ, được phát hiện bởi Michael Faraday. Khi một dây dẫn hoặc cuộn dây quay trong từ trường, dòng điện được tạo ra do sự biến đổi của từ thông. Máy phát điện gồm ba bộ phận chính: roto (phần quay), stato (phần đứng yên) và bộ chỉnh lưu hoặc bộ điều chỉnh điện áp. Động cơ ban đầu, như tua-bin nước, gió hoặc động cơ đốt trong, cung cấp năng lượng cơ học để quay roto. Khi quay, roto tạo ra dòng điện xoay chiều trong stato. Tùy vào loại máy, dòng điện này có thể được chuyển thành điện áp phù hợp để sử dụng.
- Máy phát điện gió: Chuyển động quay của cánh quạt gió tạo ra điện năng.
- Máy phát điện nước: Sử dụng dòng nước để phát điện và thắp sáng đèn.
4. Nhóm các động cơ điện
Nhóm sản phẩm này giúp học sinh hiểu nguyên lý hoạt động của động cơ điện. Động cơ điện hoạt động dựa trên nguyên lý tương tác giữa từ trường và dòng điện. Khi dòng điện chạy qua cuộn dây trong từ trường, lực điện từ sinh ra làm quay roto. Tùy theo loại động cơ, dòng điện có thể là xoay chiều hoặc một chiều. Chuyển động quay này được sử dụng để vận hành các thiết bị điện khác nhau.
- Quạt điện: Ứng dụng dòng điện để tạo chuyển động quay.
- Tủ lạnh dùng sò nóng lạnh: Sử dụng hiệu ứng Peltier để làm mát.
Các nhóm học sinh đến tham quan và trải nghiệm
5. Nhóm các sản phẩm cơ học và mô hình
Nhóm các sản phẩm cơ học và mô hình bao gồm những thiết bị, linh kiện và hệ thống hoạt động dựa trên nguyên lý cơ học. Chúng có thể là máy móc công nghiệp, thiết bị cơ khí chính xác, robot, hoặc các mô hình thu nhỏ phục vụ nghiên cứu và giảng dạy. Các sản phẩm này thường được thiết kế để chịu lực, truyền động hoặc thực hiện các chuyển động cơ học khác nhau. Trong kỹ thuật, mô hình cơ học giúp mô phỏng hoạt động của máy móc trước khi sản xuất thực tế, giúp tối ưu hóa thiết kế và giảm chi phí. Nhờ đó, nhóm sản phẩm này đóng vai trò quan trọng trong công nghiệp và giáo dục.
- Tên lửa nước, xe phản lực: Ứng dụng nguyên tắc phản lực để tạo chuyển động.
- Cầu chịu lực cân bằng: Kiểm tra khả năng chịu tải và kết cấu cân bằng.
- Đu quay, cẩu thủy lực, máy xúc thủy lực, mô hình nâng thủy lực: Sử dụng nguyên lý áp suất chất lỏng để vận hành.
- Mô hình Tháp Eiffel: Thực hành xây dựng mô hình kiến trúc.
6. Nhóm các sản phẩm game
Học sinh lập trình và sáng tạo trò chơi điện tử với các chủ đề khác nhau. Nhóm các sản phẩm game bao gồm các trò chơi điện tử, board game, game di động. Chúng được phát triển nhằm mục đích giải trí, giáo dục hoặc thi đấu. Các sản phẩm này có thể chạy trên nhiều nền tảng như máy tính, điện thoại di động hoặc thực tế ảo (VR). Với sự phát triển của công nghệ, game ngày càng có đồ họa chân thực, lối chơi phong phú và khả năng kết nối trực tuyến, tạo ra trải nghiệm hấp dẫn cho người chơi.
Các nhóm học sinh đến tham quan và trải nghiệm
- Rắn săn mồi, Flappy Bird: Các trò chơi cổ điển giúp rèn luyện kỹ năng lập trình.
- Trận chiến trên sông Bạch Đằng, Trận chiến Điện Biên Phủ trên không: Game mô phỏng các trận đánh lịch sử.
- Phòng tránh lừa đảo trên không gian mạng, Di sản văn hóa thế giới: Trò chơi mang tính giáo dục về văn hóa và lịch sử.
7. Sản phẩm Web
Website giới thiệu các sản phẩm STEM được thực hiện bởi học sinh Trương Nhật Nam - lớp 12A4, nhằm tổng hợp và giới thiệu các dự án STEM của tổ Vật lý - Tin học - Công nghệ. Trang web cung cấp thông tin chi tiết về các sản phẩm sáng tạo do học sinh thực hiện, bao gồm mô hình kỹ thuật, lập trình, robot và thí nghiệm khoa học. Mục tiêu của website là tạo không gian chia sẻ kiến thức, khơi dậy đam mê nghiên cứu và ứng dụng công nghệ trong thực tế. Đây cũng là nơi kết nối những bạn trẻ yêu thích STEM, giúp học sinh học hỏi và phát triển tư duy sáng tạo.
Các sản phẩm STEM không chỉ giúp học sinh ứng dụng kiến thức vào thực tiễn mà còn khơi gợi niềm đam mê khoa học và công nghệ. Qua quá trình nghiên cứu, thiết kế và chế tạo, học sinh được rèn luyện tư duy sáng tạo, kỹ năng làm việc nhóm và phát triển khả năng giải quyết vấn đề thực tế. Đây là nền tảng vững chắc giúp các em có thể theo đuổi các lĩnh vực khoa học và kỹ thuật trong tương lai.
Các bạn có thể quét mã QR để xem video về các sản phẩm
Phạm Thị Hường - Giáo viên Tổ Lý- Tin -Công nghệ