Khơi dậy tư duy sáng tạo, phát triển năng lực học sinh

Sân chơi khoa học, bổ ích của học sinh

STEM không còn là khái niệm xa lạ trong trường học. Với cách tiếp cận tích hợp liên môn giữa khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học, phương pháp này giúp HS rèn luyện tư duy sáng tạo, khả năng giải quyết vấn đề linh hoạt, hiệu quả. Thông qua các chủ đề, đề tài gắn với thực tiễn, HS được hình thành và phát triển năng lực, từng bước biến kiến thức sách vở thành sản phẩm cụ thể, hữu ích.

Tại Trường THPT Chuyên Trần Văn Giàu (phường Long An), hoạt động giáo dục STEM được triển khai với 3 nội dung chính: STEM bài học, STEM trải nghiệm và STEM nghiên cứu khoa học.

Phó Hiệu trưởng Trường THPT Chuyên Trần Văn Giàu Nguyễn Thị Như An cho biết: “Năm học 2025-2026, cả 3 nội dung đều được trường chú trọng thực hiện nghiêm túc, hiệu quả. STEM bài học được tích hợp liên môn ở tất cả các bộ môn khoa học tự nhiên và khoa học xã hội giúp HS tiếp cận kiến thức theo hướng mở, liên kết và hệ thống. Riêng với STEM trải nghiệm, điểm nhấn nổi bật là Ngày hội STEAM - sân chơi khoa học thu hút đông đảo HS trong và ngoài trường tham gia, tạo không khí sôi nổi, hào hứng”.

Ngày hội STEAM năm nay của Trường THPT Chuyên Trần Văn Giàu có 35 sản phẩm dự thi. Đây là những sản phẩm được HS vận dụng kiến thức tích hợp STEAM, có sự hướng dẫn, hỗ trợ của giáo viên hoặc chuyên gia. Bên cạnh đó, 32 sản phẩm STEAM thuộc các môn Toán, Hóa, Sinh, Công nghệ,... cũng được trưng bày để mọi người tham quan, trải nghiệm.

Tham gia ngày hội, HS được trải nghiệm nhiều hoạt động tại các quầy bộ môn; giao lưu với chuyên gia STEAM đến từ Trường Đại học FPT, Trường Đại học Fulbright Việt Nam và Trường Đại học Công nghệ Thông tin; tham quan triển lãm sản phẩm STEM của các trường đại học; tham gia thi “Robot Challenge 2026” và hoạt động “Khám phá, sáng tạo cùng AI”.

Nhiều cuộc thi, hoạt động trải nghiệm phong phú cũng được tổ chức như: thi Làm tên lửa nước dành cho HS THPT; thi kỹ thuật Xe phản lực từ baking soda và giấm; hoạt động Năng lượng xanh dành cho HS THCS; thi Toán học Thả trứng không vỡ. HS còn được tham quan, trưng bày sản phẩm từ các cuộc thi như Di sản văn hóa trong dòng chảy dân tộc, Giải phẫu tâm lý con người qua nhân vật văn học, Văn học - tấm gương soi đạo đức con người cùng nhiều gian hàng workshop hấp dẫn.

Theo cô Nguyễn Thị Như An, Ngày hội STEAM thực sự là sân chơi khoa học bổ ích, lý thú, khơi dậy niềm đam mê sáng tạo khoa học, công nghệ trong HS. Qua đó, các em có cơ hội áp dụng kiến thức vào thực tiễn, nâng cao tinh thần hợp tác, rèn luyện kỹ năng sống theo định hướng phát triển phẩm chất, năng lực.

Tại Trường THPT Chuyên Hoàng Lê Kha (phường Tân Ninh), hoạt động giáo dục STEM cũng được tổ chức với nhiều nội dung thiết thực. Nổi bật là hoạt động của Câu lạc bộ Tin học.

Thầy Phạm Trọng Khiêm - giáo viên môn Tin học, Chủ nhiệm Câu lạc bộ Tin học, Trường THPT Chuyên Hoàng Lê Kha, cho biết:  “Năm học này, trường chú trọng đầu tư cho các hoạt động STEM, đặc biệt thành lập ban STEM Robotics trực thuộc câu lạc bộ. Ban này chuyên hướng dẫn, đào tạo HS tham gia các đội robocon để thi đấu tại các giải robocon toàn quốc”.

Hiện Trường THPT Chuyên Hoàng Lê Kha có 2 đội robocon, thi đấu xuyên suốt trong năm. Thông qua quá trình chế tạo, lắp ráp, điều khiển và vận hành robot, HS không chỉ được củng cố kiến thức Tin học mà còn vận dụng kiến thức liên môn như Vật lý, Toán, Công nghệ,… để giải quyết vấn đề thực tiễn. Đặc biệt, kỹ năng làm việc nhóm, tư duy hệ thống và khả năng sáng tạo của các em được nâng cao.

Phát huy sự sáng tạo của học sinh

Tham gia hoạt động giáo dục STEM, HS sáng tạo nhiều sản phẩm hay, mang lại ý nghĩa thiết thực. Trong đó, mô hình Nhà thông minh ứng dụng trong chăn nuôi của nhóm HS lớp 11V, Trường THPT Chuyên Trần Văn Giàu tạo ấn tượng bởi ý tưởng gắn với thực tiễn và tính ứng dụng cao.

Lê Vũ Hải Dương - HS lớp 11V, Trường THPT Chuyên Trần Văn Giàu chia sẻ: “Trong Ngày hội STEAM vừa qua, lớp em tham gia 6 sản phẩm STEM, trong đó có 4 sản phẩm trưng bày và 2 sản phẩm dự thi. Riêng nhóm em thực hiện mô hình Nhà thông minh ứng dụng trong chăn nuôi trưng bày với mong muốn đưa công nghệ đến gần hơn với sản xuất nông nghiệp”.

Ý tưởng thực hiện mô hình của nhóm xuất phát từ thực tế ngành chăn nuôi còn đối mặt nhiều khó khăn như dịch bệnh, thời tiết thất thường, ô nhiễm môi trường và áp lực quản lý chuồng trại 24/24 giờ. Đặc biệt, sau các đợt dịch cúm gia cầm hay dịch tả heo châu Phi, nhóm của Dương nhận thấy việc kiểm soát môi trường chuồng trại đóng vai trò rất quan trọng trong bảo đảm an toàn sinh học.

Trong bối cảnh cuộc Cách mạng công nghiệp 4.0 phát triển mạnh mẽ, việc ứng dụng công nghệ thông minh vào sản xuất được xem là xu hướng tất yếu. Từ đó, nhóm xây dựng mô hình chuồng trại có khả năng tự động điều chỉnh theo điều kiện môi trường. Hệ thống được thiết kế tích hợp cảm biến ánh sáng và cảm biến mưa. Khi trời sáng, cảm biến kích hoạt cơ cấu mở cửa chuồng; khi trời tối hoặc có mưa, hệ thống ròng rọc sẽ tự động kéo cửa đóng lại, giúp bảo vệ vật nuôi khỏi gió lạnh và thay đổi thời tiết đột ngột.

Nhóm bắt đầu bằng việc tìm hiểu các yếu tố môi trường ảnh hưởng trực tiếp đến vật nuôi như ánh sáng, nhiệt độ, lượng mưa. Sau đó, các em nghiên cứu nguyên lý hoạt động của cảm biến và cơ cấu ròng rọc để thiết kế hệ thống đóng, mở cửa tự động. Cảm biến còn có thể mở rộng chức năng trong việc sưởi ấm và điều chỉnh nhiệt độ chuồng nuôi.

“Trong quá trình thực hiện, tụi em phân công nhiệm vụ cụ thể cho từng thành viên để làm thiết kế mô hình, lắp đặt cảm biến, phụ trách cơ cấu ròng rọc, kiểm tra và vận hành thử nghiệm. Để hệ thống hoạt động ổn định, nhóm phải thử nghiệm nhiều lần, điều chỉnh độ nhạy của cảm biến và bảo đảm cửa đóng mở trơn tru. Có thời điểm động cơ chưa vận hành như mong muốn, tụi em nhờ sự hỗ trợ của thầy cô để hoàn thiện sản phẩm” - Dương chia sẻ.

Sản phẩm sau khi hoàn thành mang lại nhiều lợi ích thiết thực. Hệ thống tự động giúp chuồng trại thích ứng linh hoạt với điều kiện thời tiết, giảm nguy cơ vật nuôi bị stress nhiệt hoặc mắc bệnh do thay đổi môi trường đột ngột. Đồng thời, việc tự động hóa giúp người chăn nuôi tiết kiệm thời gian, công sức, giảm chi phí và nâng cao hiệu quả quản lý.

Theo Dương, mô hình hoàn toàn có thể áp dụng cho các hộ chăn nuôi nhỏ và vừa bởi linh kiện cảm biến và cơ cấu ròng rọc có chi phí tương đối thấp, dễ lắp đặt, dễ nâng cấp thêm các chức năng như cảm biến nhiệt độ, độ ẩm. Sản phẩm không chỉ dừng lại ở mô hình học tập mà còn có tiềm năng phát triển thành giải pháp thực tế, góp phần thúc đẩy nông nghiệp thông minh và bền vững.

Để hoàn thành mô hình, nhóm của Dương vận dụng kiến thức liên môn. Môn Công nghệ giúp các em hiểu về cấu trúc chuồng trại và nguyên lý tự động hóa trong sản xuất. Kiến thức Vật lý về dòng điện, mạch điện, cơ học ròng rọc hỗ trợ thiết kế và lắp đặt hệ thống. Tin học giúp các em lập trình điều khiển cảm biến để hệ thống vận hành tự động, thậm chí có thể điều khiển từ xa. Toán học được áp dụng trong tính toán kích thước, bố trí các bộ phận hợp lý. Sinh học giúp xác định điều kiện môi trường phù hợp cho vật nuôi phát triển khỏe mạnh.

Dương chia sẻ thêm: “Ban đầu, việc tiếp cận kiến thức mới về cảm biến và cơ cấu cơ học khá khó khăn với tụi em. Không ít lần thử nghiệm thất bại khiến cả nhóm áp lực, lo lắng. Tuy nhiên, chính quá trình đó giúp tụi em rèn luyện sự kiên trì, tinh thần tự học và kỹ năng làm việc nhóm. Khi sản phẩm hoàn thành và hoạt động đúng như ý tưởng ban đầu, chúng em rất vui và tự hào. STEM giúp em đưa kiến thức trong sách vở vào thực tế, đồng thời tiếp thêm tự tin để dám sáng tạo và thử sức với những điều mới mẻ”.

Việc triển khai hiệu quả hoạt động giáo dục STEM tại các trường học đã và đang góp phần đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát triển phẩm chất, năng lực HS. Không dừng lại ở lý thuyết, STEM mở ra môi trường học tập năng động, sáng tạo, giúp HS tự tin hội nhập, sẵn sàng thích ứng với yêu cầu ngày càng cao của xã hội hiện đại./.