Khi robot chuyển động theo câu lệnh, ngôi nhà thông minh phản hồi tín hiệu, những tế bào hiện lên dưới kính hiển vi và hình ảnh khoa học được chuyển thành sản phẩm 2D,... kiến thức không còn chỉ nằm trên trang sách. Đó cũng là tinh thần của hoạt động trải nghiệm “Hành trình khám phá STEM – Khơi nguồn sáng tạo, kết nối công nghệ, khám phá thiên nhiên” dành cho học sinh lớp 10A1, 10A2 tại Trường THCS và THPT Nguyễn Tất Thành.
Hoạt động được xây dựng theo định hướng kết nối Sinh học, Vật lí và Công nghệ, tạo cơ hội để học sinh chủ động quan sát, thao tác với thiết bị, thu thập bằng chứng, trao đổi trong nhóm và đặt ra những câu hỏi khoa học. Với hình thức luân chuyển qua sáu trạm tại phòng STEM P601, mỗi nhóm tiếp cận sáu trải nghiệm khác nhau nhưng cùng chung mục tiêu: khám phá thế giới tự nhiên bằng tư duy khoa học và công nghệ.
Toàn cảnh hoạt động và không gian phòng STEM P601
Sáu trạm trải nghiệm - Sáu cách tiếp cận khoa học
Tại trạm 1A - Robot VinciBot, học sinh thử nghiệm chương trình điều khiển có sẵn, thay đổi một lệnh, dự đoán và quan sát phản hồi của robot. Từ đó, các em bước đầu nhận ra mối liên hệ giữa câu lệnh, hành động và kết quả thực tế.
Tiếp nối là trạm 1B - Nhà thông minh với Micro:bit. Những tín hiệu từ nút nhấn hoặc cảm biến được liên hệ với quá trình xử lí và đáp ứng của thiết bị. Thông qua một mô hình quen thuộc trong đời sống, học sinh tìm hiểu nguyên lí cơ bản của hệ thống điều khiển thông minh.
Học sinh tại trạm robot VinciBot và nhà thông minh Micro:bit
Ở trạm 2A - Thế giới tế bào dưới kính hiển vi, học sinh sử dụng kính hiển vi theo hướng dẫn, quan sát mẫu, lựa chọn hình ảnh rõ nét và vẽ lại những đặc điểm nhận thấy. Hoạt động giúp các em phân biệt điều trực tiếp quan sát được với điều cần tiếp tục tìm hiểu, đồng thời chuẩn bị câu hỏi cho các bài học về tế bào.
Trạm 2B - Khám phá chuyển động rơi bằng Micro:bit đưa học sinh đến với thao tác đo khoảng cách, thời gian giữa hai cổng quang điện, tính tốc độ trung bình và so sánh kết quả giữa các lần đo. Thay vì chỉ ghi nhớ công thức, học sinh được khuyến khích suy nghĩ về ý nghĩa của số liệu và những điều kiện cần có để nghiên cứu gia tốc rơi tự do.
Học sinh quan sát tế bào và đo chuyển động bằng cảm biến.
Tại trạm 3 - Kĩ sư tế bào 3D, học sinh lựa chọn một mô hình tế bào từ website do giáo viên giới thiệu, xác định loại tế bào và giải thích dựa trên những đặc điểm cấu trúc. Các em tìm hiểu sản phẩm in 3D và đề xuất một chi tiết muốn điều chỉnh ở mô hình. Qua đó, mô hình không chỉ là hình ảnh minh họa mà còn trở thành đối tượng để quan sát, nhận xét và cải tiến.
Trạm 4 - Từ ảnh hiển vi đến sản phẩm 2D tiếp tục sử dụng hình vẽ đã tạo ở trạm 2A. Học sinh lựa chọn ảnh theo kích thước 5x5cm, ghi tên mẫu và nguồn ảnh, tìm hiểu mẫu sản phẩm 2D đã được gia công do giáo viên giới thiệu, đồng thời thiết kế thẻ ảnh khoa học và nêu đề xuất chỉnh sửa. Việc vận hành thiết bị laser do giáo viên hoặc nhân viên phụ trách thực hiện để bảo đảm an toàn.
Mô hình tế bào 3D, thẻ ảnh khoa học 2D và sản phẩm của học sinh
Học sinh là chủ thể của hành trình khám phá
Điểm kết nối sáu trạm là “Hộ chiếu STEM” – sản phẩm nhóm ghi lại kết quả của từng thử nghiệm bằng hình ảnh, sơ đồ, số liệu, nhận xét và câu hỏi. Học sinh không chỉ hoàn thành nhiệm vụ tại trạm mà còn cần thảo luận để xác định đâu là bằng chứng đã quan sát, đâu là dự đoán cần tiếp tục kiểm chứng.
Cách tổ chức này hướng tới việc phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên, giải quyết vấn đề, hợp tác và sử dụng công nghệ có trách nhiệm. Các nhiệm vụ ở mỗi trạm có thời lượng ngắn, yêu cầu rõ ràng và sản phẩm cụ thể; nhờ đó, mỗi học sinh có cơ hội tham gia vào ít nhất một khâu của quá trình trải nghiệm. Em Đặng Trung Khải (10A1) chia sẻ: “Buổi thực hành đã mang lại cho em rất nhiều cảm xúc tuyệt vời, đặc biệt là hoạt động in 3D mô hình tế bào. Cảm giác tự tay tạo ra những mô hình mình yêu thích thực sự rất thú vị. Bên cạnh đó, việc được trực tiếp quan sát tế bào thân cây dương xỉ hay lông chim qua kính hiển vi đã mở ra trước mắt em một thế giới sinh học đầy sống động. Dù gặp đôi chút khó khăn khi xác định công thức tính vận tốc viên bi rơi nhưng nhờ sự chủ động thảo luận cùng bạn bè và lời hướng dẫn tận tình của thầy cô, em đã nhanh chóng tìm ra lời giải. Buổi học không chỉ giúp em củng cố kiến thức Vật lí, Sinh học mà còn thắp lên niềm yêu thích với công nghệ robot, máy in 3D và các ứng dụng cảm biến thông minh giúp cuộc sống an toàn, tiện nghi hơn.”
Từ trải nghiệm đến những câu hỏi mới
Sáu trạm được thiết kế như bước khởi đầu để học sinh kết nối trải nghiệm thực tế với kiến thức Sinh học 10 (Bài 7-9) và Vật lí 10 (Bài 11). Những hình ảnh tế bào, mô hình, bảng số liệu và các câu hỏi còn mở sẽ là nguồn học liệu để tiếp tục thảo luận, đối chiếu và kiểm chứng trong các tiết học sau.
Giá trị của một hoạt động STEM vì thế không chỉ nằm ở việc học sinh đã tiếp xúc với bao nhiêu thiết bị hiện đại, mà còn ở cách các em quan sát, lựa chọn bằng chứng, diễn giải kết quả và mạnh dạn đề xuất ý tưởng. Khi khoa học được trải nghiệm bằng chính đôi tay và sự tò mò, những kiến thức trên trang sách có thêm cơ hội trở nên gần gũi, dễ hiểu và giàu ý nghĩa.
Những nụ cười rạng rỡ khép lại một buổi trải nghiệm bổ ích.
“Hành trình khám phá STEM” là một hoạt động góp phần làm phong phú hình thức tổ chức dạy học tại Trường THCS và THPT Nguyễn Tất Thành, khuyến khích tinh thần khám phá, sáng tạo và kết nối kiến thức liên môn với cuộc sống. Từ một câu hỏi nhỏ tại mỗi trạm, học sinh có thể bắt đầu một hành trình tìm hiểu khoa học dài hơn trong những bài học tiếp theo.
Bài viết: Nguyễn Hà Phương (11A5)
Ảnh: Nguyễn Huy Long (11D1)
The STEM Discovery Journey: When Science Steps Out of the Textbook
When robots move on command, smart homes respond to signals, cells appear under the microscope and scientific images are transformed into 2D products, knowledge no longer lies only on the pages of textbooks. That is also the spirit of the experiential activity “Hành trình khám phá STEM – Khơi nguồn sáng tạo, kết nối công nghệ, khám phá thiên nhiên” (“The STEM Discovery Journey – Inspiring Creativity, Connecting Technology, Exploring Nature”) for students of classes 10A1 and 10A2 at Nguyen Tat Thanh Lower and Upper Secondary School.
The activity was designed to connect Biology, Physics and Technology, giving students the opportunity to actively observe, operate equipment, collect evidence, discuss in groups and pose scientific questions. Rotating through six stations in STEM Room P601, each group engaged in six different experiences that shared a common goal: exploring the natural world through scientific and technological thinking.
An overview of the activity and STEM Room P601
Six Experience Stations – Six Scientific Approaches
At Station 1A – VinciBot Robot, students tested a pre-written control program, changed one command, then predicted and observed the robot’s response. From this, they began to recognise the relationship between commands, actions and real-world results.
Next came Station 1B – Smart Home with Micro:bit. Signals from buttons or sensors were linked to the processing and response of the device. Through a model familiar from everyday life, students learnt the basic principles of smart control systems.
Students at the VinciBot robot station and the Micro:bit smart home station
At Station 2A – The World of Cells under the Microscope, students used microscopes as instructed, observed samples, selected clear images and drew the features they noticed. The activity helped them distinguish between what can be directly observed and what requires further investigation, while also preparing questions for upcoming lessons on cells.
Station 2B – Exploring Falling Motion with Micro:bit introduced students to measuring the distance and the time between two photogates, calculating average speed and comparing results across measurements. Rather than simply memorising formulae, students were encouraged to reflect on the meaning of the data and the conditions required to study free-fall acceleration.
Students observing cells and measuring motion with sensors.
At Station 3 – 3D Cell Engineers, students selected a cell model from a website recommended by the teacher, identified the cell type and explained their choice based on its structural features. They examined 3D-printed products and proposed one detail they would like to modify in the model. In this way, the model became not merely an illustration but also an object to observe, evaluate and improve.
Station 4 – From Microscope Images to 2D Products built on the drawings created at Station 2A. Students selected images sized 5x5 cm, recorded the sample name and image source, examined sample finished 2D products introduced by the teacher, designed scientific image cards and put forward suggestions for revision. The laser equipment was operated by teachers or staff in charge to ensure safety.
3D cell models, 2D scientific image cards and students’ products
Students at the Centre of the Discovery Journey
Linking the six stations together was the “STEM Passport” – a group product recording the results of each experiment through images, diagrams, data, comments and questions. Students not only completed the tasks at each station but also had to discuss in order to determine what was observed evidence and what were predictions requiring further verification.
This approach aims to develop competences in exploring the natural world, problem-solving, collaboration and the responsible use of technology. The tasks at each station were short, with clear requirements and concrete products; as a result, every student had the opportunity to take part in at least one stage of the experience. Đặng Trung Khải (10A1) shared: “The practical session gave me so many wonderful feelings, especially the 3D printing of cell models. Creating the models I love with my own hands was truly exciting. Besides that, directly observing fern stem cells and bird feathers under the microscope opened up a vibrant world of biology before my eyes. Although I had some difficulty working out the formula for calculating the velocity of the falling ball, thanks to active discussion with my friends and the dedicated guidance of my teachers, I quickly found the solution. The lesson not only helped me consolidate my knowledge of Physics and Biology but also sparked my interest in robotics, 3D printers and smart sensor applications that make life safer and more convenient.”
From Experiences to New Questions
The six stations were designed as a starting point for students to connect hands-on experiences with their knowledge of Biology 10 (Lessons 7–9) and Physics 10 (Lesson 11). The images of cells, the models, the data tables and the open questions will serve as learning resources for further discussion, comparison and verification in subsequent lessons.
The value of a STEM activity, therefore, lies not only in how many modern devices students have encountered, but also in how they observe, select evidence, interpret results and confidently put forward ideas. When science is experienced through one’s own hands and curiosity, the knowledge on the pages of textbooks has a greater chance of becoming relatable, easy to understand and meaningful.
Bright smiles brought a rewarding day of experiences to a close.
“The STEM Discovery Journey” is an activity that helps to enrich the ways teaching and learning are organised at Nguyen Tat Thanh Lower and Upper Secondary School, encouraging the spirit of exploration and creativity, and connecting interdisciplinary knowledge with real life. From a small question at each station, students may embark on a longer journey of scientific inquiry in the lessons to come.
Written by: Nguyễn Hà Phương (11A5)
Photos: Nguyễn Huy Long (11D1)
