Một trong những định hướng cơ bản của đổi mới cách dạy và học trong trường phổ thông là chú trọng việc hình thành năng lực hành động, phát huy tính chủ động, sáng tạo của học sinh (HS). Thông qua hoạt động trải nghiệm thực tế (STEM) các môn khoa học tự nhiên tại Trường THPT Định Hóa đã góp phần nâng cao chất lượng dạy và học cũng như định hướng lựa chọn nghề nghiệp cho HS.
Kết nối trường đại học với giáo dục phổ thông
Năm 2020, khi dịch COVID-19 bùng phát, Trường THPT Định Hóa được Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp (Đại học Thái Nguyên) hỗ trợ hệ thống máy đo thân nhiệt và máy rửa tay bằng cồn tự động để phòng, chống dịch bệnh.
Tiếp nhận thiết bị, cô giáo Nông Thị Hảo, Hiệu trưởng Nhà trường nhận thấy: Nếu không nắm rõ các nguyên lý hoạt động, công thức Toán, Vật Lý, Hóa, Sinh... thì khó có thể bảo dưỡng, duy trì hoạt động hàng ngày của hệ thống. Đồng thời, khi giáo viên đã nắm rõ sẽ thúc đẩy hoạt động giáo dục theo nguyên lý học đi đôi với thực hành; giáo viên không thuần túy dạy “chay” theo sách giáo khoa và soạn giáo án truyền thống. Từ ý tưởng lấy thiết bị ứng dụng công nghệ được hỗ trợ làm giáo cụ và thiết bị thực hành cho giáo viên mỗi bộ môn liên quan, việc xây dựng hệ thống thuyết minh bằng kiến thức phổ thông đã nhanh chóng được triển khai trong toàn trường.
Những khó khăn ban đầu đã được các giảng viên Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp trực tiếp đến hướng dẫn biện pháp tháo gỡ. Từ những buổi tập huấn, thực hành chế tạo thiết bị, Trường THPT Định Hóa đã xây dựng được những bài học thực hành tích hợp liên môn khoa học tự nhiên, đồng thời mở ra phong trào học tập theo chương trình giáo dục STEM. Từ chỗ chỉ có 5 giáo viên dạy các môn tự nhiên trực tiếp tham gia, hoạt động STEM đã được nhân rộng với gần 30 giáo viên cùng hàng trăm HS các khối lớp tham gia và được duy trì sinh hoạt vào các buổi chiều cuối tuần.
Thầy giáo Dương Văn Tuấn, Bí thư Đoàn trường chia sẻ: Sau 2 năm triển khai mô hình Câu lạc bộ STEM, đến nay Trường đã có trên 100 thành viên tham gia sinh hoạt thường xuyên. Điểm mới chính là các thầy, cô giáo đã thoát ly được giáo án, HS giảm được sách vở mà đi vào thực hành rồi tìm tòi các công thức của từng môn học để luận giải các vấn đề mà thiết bị sẵn có. Cũng từ những hoạt động này, Câu lạc bộ STEM của Trường đã chế tạo được thêm hàng chục thiết bị bơm cồn rửa tay sát khuẩn bằng thao tác dậm chân.
Nhiều HS khi trở về gia đình cũng đã sử dụng động cơ xe máy, xe đạp điện kết hợp một số thiết bị khác để chế tạo thành các công cụ lao động, như: Bơm nước tưới cây, tời kéo, thiết bị điều khiển thông minh từ xa, hẹn giờ...
Ứng dụng công nghệ gắn với vật liệu thân thiện
Ma Văn Đại và Lộc Thành Giang, 2 HS lớp 11A4 đã mạnh dạn tháo rời từng chí tiết của chiếc xe đạp điện mà hàng ngày vẫn sử dụng đến trường để nghiên cứu và đưa ra ý tưởng chế tạo chiếc ô tô điện. Được thầy giáo dạy môn Vật lý Hoàng Quang Huy trực tiếp hướng dẫn thiết kế từ nguyên lý chuyển động đến hoạt động của dòng điện, cũng như cách làm bình tích điện..., sau gần 3 tháng, chiếc xe ô tô điện của các em đã được hình thành.
Học sinh Ma Văn Đại, lớp 11A4, cùng nhóm STEM lắp ráp ô tô tự chế.
Ma Văn Đại hào hứng cho biết: Chế tạo ra ô tô rất khó, nhưng khi đã nắm được các nguyên lý, em đề xuất chế tạo bằng các vật tư sẵn có, như: Khung gầm làm bằng gỗ tận dụng, các thiết bị chuyển động thì tận dụng các vòng bi phế liệu, xích xe máy cũ và các bánh răng đã bị bỏ đi. Sau khi thu thập đủ thì chúng em gia công lại, tính toán khớp rồi lắp ráp. Khó nhất là làm sao cân chỉnh thước lái cho chuẩn. Đặc biệt là việc thiết kế 4 tai lốp để vừa đảm bảo sự cân bằng, chắc chắn, vừa giữ được tính thẩm mỹ cũng mất nhiều thời gian, phải hiệu chỉnh nhiều lần.
Còn đối với nhóm Công nghệ sinh học thì được giáo viên bộ môn hướng dẫn xây dựng thuyết minh về sự phát triển hạt mầm tạo sản phẩm thực phẩm. Hấp dẫn nhất với nhóm HS lớp 12A6 và 11A2 do Hoàng Thảo Trang làm trưởng nhóm là giải thích cặn kẽ quá trình ủ lên men, môi trường tác động và các phép toán đo nhiệt độ, lượng gió, mực nước tiêu hao... để từ đó đưa ra những công thức làm giá đậu, đỗ bảo đảm an toàn thực phẩm, đạt năng suất cao.
Từ trải nghiệm thực tế để đưa vào bài học theo hình thức tích hợp liên môn đã định hình ra các nhóm sở thích của Câu lạc bộ STEM. Được biết, hiện nay, Trường THPT Định Hóa đã định hình 5 mô hình Câu lạc bộ STEM với nhiều liên môn tích hợp, kể cả Ngoại ngữ và các môn khoa học xã hội. Mỗi năm học, Câu lạc bộ STEM của Trường lại có thêm nhiều thành viên mới và phát triển thêm nhiều ý tưởng mới, có tính ứng dụng thực tiễn cao.
Năm học 2021-2022, trong kỳ thi Khoa học kỹ thuật cấp tỉnh, Trường đã đạt được nhiều giải cao, trong đó nòng cốt là các thành viên Câu lạc bộ STEM. Điều đó đã giúp cho các HS có thêm những định hướng lựa chọn nghề nghiệp phù hợp trong tương lai và có sự chủ động để trau dồi, học hỏi những kỹ năng, kiến thức cần thiết.
