Đó là đề tài nghiên cứu của nhóm tác giả: Lê Đăng Quang, Nguyễn Phan Tuấn Duy, Trường THPT Chê Ghê-va-ra; Trương Huỳnh Đạt, Nguyễn Thị Kim Ngân, Trường THPT Quản Trọng Hoàng; Lê Đăng Kim Ngân Trường THCS Thị trấn Mỏ Cày, huyện Mỏ Cày Nam, tham gia Cuộc thi Sáng tạo Thanh, thiếu niên, Nhi đồng tỉnh Bến Tre năm 2021.
Theo các tác giả, hiện nay ngành Giáo dục Đào tạo nước ta đã có nhiều chủ trương đổi mới giáo dục theo hướng phát triển năng lực và phẩm chất học sinh. Để thực hiện chủ trương trên, việc sử dụng đồ dùng dạy học là rất cần thiết trong quá trình giảng dạy của giáo viên. Tuy nhiên, do nhiều yếu tố khách quan việc sáng tạo và sử dụng đồ dùng dạy học phục vụ trong tiết dạy chưa được giáo viên thực hiện kịp thời, chính vì vậy học sinh tiếp thu kiến thức thường diển ra một chiều, thiếu sinh động nhất là các môn Lịch sử, Giáo dục công dân, Ngữ văn…
Xuất phát từ thực tế trên, việc cho ra đời sản phẩm: “Vận dụng giáo dục STEM để chế tạo mô hình tái hiện phong trào Đồng Khởi Bến Tre” nhằm góp phần thực hiện thành công đổi mới phương pháp giáo dục, trong ngành giáo dục hiện nay, cũng thông qua mô hình này giới thiệu rộng rãi trong nước và trên thế giới lịch sử hào hào của người dân Bến Tre trong công cuộc kháng chiến chống Mỹ cứu nước.
Việc nghiên cứu chế tạo ra mô hình của các tác giả, từ việc vận dụng các kiến thức đã học trong nhà trường, cũng như kết hợp với các kiến thức thực tế từ việc thực hành trải nghiệm và nghiên cứu trên các lĩnh vực khác như: Dựa trên một số nghiên cứu việc ứng dụng công nghệ tự động trong dạy học và thực tế cuộc sống (mô hình động cơ đốt trong, hệ thống khởi động cơ đốt trong, gia công tự động trong trong cắt gọt kim loại - Môn công nghệ lớp 11; đi tham quan nhà bảo tàng truyền thống Đồng Khởi, được các hướng dẩn viên trực tiếp giới thiệu về những chiế tích lịch sử vẻ vang của người dân Bến tre trong Đồng Khởi năm 1960, đây là những tư liệu quan trọng để các tác giả thiết kế ra sản phẩm “Vận dụng giáo dục STEM để chế tạo mô hình tái hiện phong trào Đồng Khởi Bến Tre” .
Mô hình sản phẩm được thiết kế gồm các bộ phận như: Mô hình sản phẩm; Vị trí lắp đặt thiết bị điện tử (động cơ, bo mạch ); vị trí gắn đèn; Lập trình cho mạch điều khiển (Arduino) và các linh kiện khác; thiết kế hộp và nguyên vật liệu chế tạo vỏ hộp.
Hoạt động của Mô hình: mô hình được vận hành thông qua mạch điều khiển đã được lập trình sẵn. Mạch điều khiển sẽ điều khiển động cơ xoay đến hình ảnh chỉ định và điều khiển mạch âm thanh phát ra đoạn thuyết minh nội dung ghi âm đúng với hình ảnh minh họa bố trí trên hộp được gắn trên trục của động cơ. Nguồn điện cung cấp cho hệ thống là nguồn điện một chiều, đảm bảo được độ an toàn cho người sử dụng.
Mô hình nầy sử dụng được cho tất cả các sự kiện lịch sử trong môn học Lịch sử. Chẳn hạn, giáo viên dạy bài: “Phong trào Đồng Khởi ở Bến Tre” muốn sử dụng thiết bị, giáo viên ghi âm bài giảng vào thẻ nhớ, hình ảnh minh họa bố trí trên mặt hộp. Việc sử dụng tại các khu du lịch, thiết bị được ghi âm sẵn về những nội dung cần giới thiệu cho du khách, hình ảnh bố trí trên hộp. Khi du khách vào tham quan, thiết bị được bật lên để giới thiệu hay hướng dẫn cho du khách về những nội dung cần giới thiệu.
Việc cho ra đời mô hình góp phần làm phong phú các dụng cụ đồ dùng dạy học; giúp giáo viên và học sinh nâng cao hiệu quả, chất lượng trong các tiết dạy lịch sử địa phương (cụ thể Chương trình lịch sử địa phương về phong trào Đồng Khởi học tại lớp 4 (bài 20), lớp 5(bài 20) và lớp 9 (bài 28), lớp 12 (bài 21) mang lại cho du khách thích thú hơn, hiểu rõ hơn về phong trào Đồng Khởi Bến Tre khi đến tham quan tại các khu di tích, bảo tàng lịch sử của tỉnh; ứng dụng khoa học công nghệ vào thực tế cuộc sống.
Sản phẩm ra đời, đã mang lại lợi ích to lớn cung cấp ý tưởng cho việc tạo ra đồ dùng phục vụ dạy học trong môn Lịch sử (có thể sử dụng cho rất nhiều bộ môn khi thay đổi nội dung phát âm và hình ảnh). Dự án đã được rất nhiều giáo viên và học sinh trong trường, địa phương, trong và ngoài huyện biết tới. Sắp tới sẽ trưng bày và giới thiệu rộng rãi tại các khu di tích, bảo tàng lịch sử, khu du lịch,…khi được đầu tư kinh phí chế tạo.
Để thực hiện được đề tài, nhóm đã tập hợp các bạn có cùng sở thích đam mê nghiên cứu khoa học kĩ thuật. Mỗi thành viên trong nhóm sẽ đảm nhận từng công việc thuộc thế mạnh của mình, cả nhóm sẽ được nghiên cứu, trải nghiệm, chế tạo dưới sự hướng dẫn của giáo viên hướng dẫn. Các em thành lập nhóm Zalo để thuận tiện cho việc trao đổi, nghiên cứu, học tập. Sau một thời gian trên cơ bản chế tạo ra được sản phẩm với những tính năng mới như:
Sản phẩm tạo ra từ sự kết hợp giữa học lý thuyết và thực hành trải nghiệm. Hiện tại chưa có mô hình hay sản phẩm nào Thầy Cô sử dụng trong quá trình giảng dạy.
Sản phẩm thể hiện rõ nét về Stem (Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật, Toán học).
Cách thực hiện: Để thực hiện được đề tài nhóm chúng em đã lên kế hoạch cụ thể; đầu tiên là xác định rõ vấn đề cần nghiên cứu, phương pháp nghiên cứu, tư duy thiết kế, mục đích tạo ra sản phẩm, công dụng của sản phẩm,…
S: (Science)-Khoa học: Trong quá trình thực hiện đề tài tham gia cuộc thi nhóm học sinh đã vận dụng các kiến thức lĩnh vực khoa học như:
Môn Lịch sử: Nghiên cứu một số mô hình, tranh ảnh động được sử dụng tại Nhà truyền thống, Bảo tàng, di tích, đền thờ, nghiên cứu điểm nổi bật của phong trào Đồng khởi của tỉnh Bến Tre. Trải nghiệm thực tế tại địa phương (Nhà truyền thống Định Thủy). Trong chương trình học phổ thông: Chương trình lịch sử địa phương chỉ được học tại lớp 4 (bài 20), lớp 5(bài 20) và lớp 9 (bài 28), lớp 12 (bài 21).
Môn tin học: Nghiên cứu cách lập trình bằng ngôn ngữ C++, lập trình Arduino và các linh kiện điện tử khác như mạch DFPlayer, lập trình điều khiển động cơ step,...
T: (Technology)-Công nghệ: Giáo dục Stem ngay trong dạy học môn công nghệ dựa vào các hoạt động thiết kế kĩ thuật, hoạt động nghiên cứu khoa học kĩ thuật, thực hành, trải nghiệm và định hướng sản phẩm. Đây cũng là cơ sở để triển khai dạy học nhiều nội dung công nghệ tiếp cận Stem. Trong quá trình thực hiện đề tài tham gia cuộc thi nhóm học sinh đã vận dụng các kiến thức lĩnh vực công nghệ như:
Học sinh nghiên cứu các thiết bị hiện có trên thị trường, và dựa vào kiến thức bản thân các em đã thiết kế chế tạo thiết bị. Nghiên cứu về mạch điện tử, các linh kiện điện tử, các cảm biến, động cơ (môn Công nghệ 11, Công nghệ 12), để từ đó các em thiết kế cho ra sản phẩm.
E: (Engineering)-Kĩ thuật: Trong chu trình Stem không chỉ là “kiến thức” thuộc lĩnh vực “kĩ thuật” mà bao hàm “quy trình kĩ thuật” để sáng tạo ra “công nghệ” mới. Trong quá trình thực hiện đề tài tham gia cuộc thi các em đã vận dụng các kiến thức lĩnh vực kĩ thuật như: Sử dụng kiến thức vẽ kĩ thuật để thiết kế vỏ thiết bị; Sử dụng máy in cắt laze để gia công vỏ hộp thiết bị…; Sử dụng máy khoan, máy cắt để gia công.
M: (Mathematics)- Toán học: Môn Toán học với tính đặc thù là công cụ nền tảng trong nghiên cứu tất cả các môn khoa học tự nhiên nên gần như mặc định là nó luôn xuất hiện trong mọi chủ đề giáo dục Stem. Trong quá trình thực hiện đề tài tham gia cuộc thi các em đã vận dụng các kiến thức lĩnh vực toán học như: Sử dụng kiến thức toán học để tính toán trong thiết kế vỏ hộp; tính toán dự trù vật liệu (gỗ, giấy in, gugong, đai ốc, đèn,..) và lập trình; Các kiến thức toán học được sử dụng khi lập trình, tính toán thời gian chờ, tính toán góc quay cho động cơ; Tính toán chia góc (8 góc) khi gia công vỏ hộp; Tính chia chiều cao và chiều rộng của bề mặt bố trí hình ảnh; Tính toán công suất tối thiểu cho động cơ xoay;Tính toán giá thành sản phẩm,…
Đây là một mô hình mới lạ, có sự kết hợp kiến thức từ nhiều môn học để chế tạo, các chi tiết phần lớn được các em sử dụng từ vật liệu đã qua sử dụng. Sản phẩm đáp ứng rất tốt cho nhu cầu dạy và học trong nhà trường, phục vụ cho nhiều môn học.
Ví dụ: Khi học phần lịch sử địa phương (Phong trào Đồng Khởi Bến Tre) các em bước đầu được Thầy Cô cung cấp trong quá trình học tập tại lớp (kiến thức có từ sách giáo khoa và lúc Thầy Cô giảng dạy). Chính vì thế để khắc sâu kiến thức hay hình dung về phong trào Đồng khởi, các chiến dịch trong thời điểm đó rất khó khăn. Nhưng khi sử dụng sản phẩm này vào dạy học giúp cho học sin cảm thấy rất hứng thú trong việc học tập, nghiên cứu bài học cũng như việc tiếp thu bài học dễ dàng hơn, khắc sâu hơn.
Sản phẩm ra đời chỉ lả kết quả bước đầu, chắc chắn sẻ còn nhiều khiếm khuyết, cần phải được tiếp tục hoàn thiện trong thời gian tới, nhằm làm cho Cuộc thi Sáng tạo Thanh, thiếu niên, Nhi đồng tỉnh Bến Tre ngày càng nâng cao về số lượng và chất lượng, có nhiều sản phẩm mang tính mới, tính sáng tạo và tính hiệu quả cao hơn.
Kết quả Ban tổ chức Cuộc thi Cuộc thi Sáng tạo Thanh thiếu niên Nhi đồng toàn quốc đã trao Giải Ba cho nhóm tác giả nêu trên.
Huy Phục
(Phản ảnh các vấn đề có liên quan đến nội dung bài viết qua email banbientap@bentre.edu.vn)