Học sinh tiểu học trải nghiệm robot “Made in Vietnam” của nhóm kỹ sư 9X - Ảnh:T.H.

Đây cũng là một công trình gửi đến tham gia chương trình Tri thức trẻ vì giáo dục 2018.

Học STEM từ những việc đơn giản

Cùng đam mê giáo dục STEM, ba chàng kỹ sư gồm Phan Nguyễn Trúc Phương, Trương Võ Hữu Thiên, Triệu Thừa Quang kết hợp chuyên môn của mình ở các lĩnh vực điện tử viễn thông, vật lý kỹ thuật, trí tuệ nhân tạo để thiết kế những bộ học cụ trong lĩnh vực robotics, hóa học, vật lý, triển khai qua loạt bài giảng sinh động, dễ hiểu. 

G-Robot là một trong ba bộ công cụ học STEM cho phép học sinh sáng tạo theo nhiều chủ đề với giá thành chỉ xấp xỉ bằng 1/10 bộ robotics nhập khẩu.

Với một bộ robotics, học sinh có thể áp dụng cho nhiều chủ đề như xe điện, xe năng lượng mặt trời, hải đăng... hoạt động nhờ nước muối, trái cây sản xuất điện năng, trang trí lớp học bằng đèn nhấp nháy theo nhạc... 

Sau lớp cơ bản, học sinh có thể thay thế lớp vỏ nhựa robot bằng vật liệu tái chế quanh nhà, bên trong vẫn giữ cơ cấu điện tự động. Khi đó, STEM không chỉ là lắp ráp robot mà là cách tư duy, phương pháp hiện thực hóa ý tưởng sáng tạo.

Trúc Phương cho biết so với các bộ công cụ robotics hiện có, G-Robot có thể hỗ trợ lập trình bằng giọng nói tiếng Việt, ứng dụng trên điện thoại di động, phần mềm trên máy tính, kết nối không dây (bluetooth). 

Giáo viên tương tác với đội ngũ nghiên cứu phát triển để có thể tùy biến phần cứng hoặc giáo trình cho phù hợp tình hình địa phương. Sau 1-2 khóa ban đầu, nhóm muốn chuyển giao chương trình dạy học để giáo viên tự vận hành lớp.

Hình dung lập trình qua trò chơi, học sinh được gợi cảm hứng tạo ra chiếc xe, máy bay, robot chạy thực tế. Bắt đầu từ lập trình kéo thả, nạp code vào mô hình, mỗi học sinh trực tiếp kiểm chứng tính đúng sai của kiến thức và sửa chữa. 

Ở cấp độ cao hơn, học sinh tiếp xúc với những bài toán nhận biết màu sắc, nhiệt độ, cử động, lập trình để robot tự xử lý khi có thay đổi bất thường trong quá trình làm nhiệm vụ.

Một giáo viên đã thử nghiệm G-Robot cho biết với sức sáng tạo hồn nhiên, học sinh đã làm ra hơn 20 mẫu robot khác nhau từ những viên gạch nhựa. Không những thế, học sinh có thể có những kỹ năng thiết kế để tạo ra sản phẩm mẫu dù thô sơ.

Thực tế đó hướng đúng đến mục tiêu mà nhóm hướng đến. Đó là học sinh có thể dễ dàng học hỏi, sửa chữa sản phẩm của mình, không phụ thuộc vào nhà trường hay các trung tâm chuyên nghiệp.

Kết nối giáo viên, chia sẻ bài giảng

Nhiều năm qua, mặc dù giáo dục STEM đã chứng minh tính thuyết phục với phụ huynh, học sinh, nhưng vấn đề khó khăn để triển khai ở chỗ thiếu học cụ, cơ sở vật chất và quan trọng nhất ở tư duy sư phạm và giáo trình chưa được đầu tư nghiên cứu. Đó cũng là câu hỏi thúc đẩy nhóm kỹ sư đi tìm câu trả lời.

Thầy Hoàng Thúc Lâm - phụ trách CLB tin học Trường THPT Gia Định (Bình Thạnh) - chia sẻ: "CLB sử dụng nhiều bộ robotics phổ biến của nước ngoài. Giáo trình thường viết bằng tiếng Anh, nội dung chung chung. 

Với G-Robot có hướng dẫn chi tiết với nhiều mô hình, biến dạng sinh động, học trò rất thích. Đặc biệt, học sinh mới bắt đầu hoặc không chuyên dễ dàng tự tìm hiểu cấu trúc cơ bản, thuật toán lập trình, không nhất thiết có giáo viên hướng dẫn. 

G-Robot mặc dù chưa thể so với các bộ robotics nhập khẩu về hình thức nhưng độ ổn định khi vận hành rất tốt, nhiều biến dạng, giá thành phù hợp cho các trường trang bị".

Từ đầu năm 2018, G-Robot chính thức triển khai buổi học tại 15 trường công lập, tư thục ở TP.HCM, Bình Dương, Lâm Đồng, Hải Dương, Quảng Ninh. Giáo trình dành cho trẻ từ 8 - 18 tuổi, đi theo các chủ đề được trích xuất từ sách giáo khoa, hiện thực hóa qua mô hình robot. 

Mỗi chủ đề bao gồm nhiều nội dung, dự án theo cấp độ chuyên sâu tăng dần, giáo viên có thể linh hoạt bổ sung, giảm bớt tùy trình độ học sinh. Nhóm cho biết bộ giáo trình đang được giám định nghiệp vụ sư phạm tại Viện sư phạm kỹ thuật, Trường ĐH Sư phạm kỹ thuật TP.HCM góp ý.

Hướng phát triển sắp tới, nhóm mong muốn chuyển giao công nghệ cho nhiều tỉnh thành, tập huấn giáo viên vận hành lớp học, tự tạo bài học. 

Sau mỗi đợt tập huấn, giáo viên có thể tiếp tục tương tác với nhóm để chia sẻ bài giảng, kinh nghiệm giữa các nơi, "đặt hàng" điều chỉnh các biến dạng robot theo đặc điểm địa phương.

"Nếu một mình tôi dạy cùng lắm chỉ được 100 học sinh, nhưng chuyển giao giáo trình có thể lan tỏa phương pháp giáo dục STEM rộng hơn đến nhiều người" - Trúc Phương chia sẻ.

TTO - Đi học, thấy gì còn dùng được Lê Tùng Bách cũng xin lượm, ràng lên xe đạp chở về. Bị chọc ghẹo là đem rác về nhà, Bách vẫn vui vì được thỏa đam mê sáng chế.