skkn dạy học STEM thông qua điều khiển robot để dạy một số cấu trúc lập trình trong môn tin học(1)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NINH BÌNH TRUNG TÂM GIÁO DỤC THƯỜNG XUYÊN,TIN HỌC VÀ NGOẠI NGỮ  SÁNG KIẾN DẠY HỌC STEM THÔNG QUA ĐIỀU KHIỂN ROBOT ĐỂ DẠY MỘT SỐ CẤU TRÚC LẬP TRÌNH TRONG MƠN TIN HỌC * Nhóm tác giả sáng kiến: Lê Kiên Trung, Phó Giám đốc Trung tâm GDTX, TH&NN; Đồng Thị Thủy Trung, Trưởng phòng GDCN-TX, Sở GD&ĐT Vũ Văn Cường, Phó TP CNTT&TT, Trung tâm GDTX, TH&NN; Trần Văn Hải, Giáo viên Trung tâm GDTX, TH&NN Đơn vị: Trung tâm Giáo dục thường xuyên, Tin học Ngoại ngữ Ninh Bình, tháng năm 2020 CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc ĐƠN YÊU CẦU CÔNG NHẬN SÁNG KIẾN Tên sáng kiến: “Dạy học STEM thông qua điều khiển Robot để dạy số cấu trúc lập trình mơn Tin học” Đồng tác giả: Lê Kiên Trung, Phó Giám đốc Trung tâm GDTX,TH&NN; Đồng Thị Thủy Trung, Trưởng Phòng GDCN-TX, Sở GD&ĐT; 3.Vũ Văn Cường, Phó TP CNTT&TT, Trung tâm GDTX,TH&NN; Trần Văn Hải, Giáo viên Trung tâm GDTX,TH&NN Đơn vị: Trung tâm Giáo dục thường xuyên, Tin học - Ngoại ngữ Ninh Bình, tháng năm 2020 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc ĐƠN YÊU CẦU CƠNG NHẬN SÁNG KIẾN Kính gửi: Hội đồng sáng kiến cấp ngành Giáo dục Đào tạo Ninh Bình Chúng ghi tên đây: ST T Họ tên Ngày sinh Lê Kiên Trung 1979 Đồng Thị Thủy Trung 1968 Vũ Văn Cường 1985 Trần Văn Hải 1989 Nơi công tác TT GDTX, TH&NN Sở GD&ĐT TT GDTX, TH&NN TT GDTX, TH&NN Chức vụ Trình độ chun mơn Tỷ lệ (%) đóng góp vào việc tạo sáng kiến P Giám đốc Thạc sỹ 25% Trưởng Phòng PTP CNTT&TT Thạc sỹ Giáo viên Thạc sỹ Thạc sỹ 25% 25% 25% Tên sáng kiến, lĩnh vực áp dụng: - Tên sáng kiến: “Dạy học STEM thông qua điều khiển robot để dạy số cấu trúc lập trình mơn Tin học” - Lĩnh vực áp dụng: Tiếp cận công nghệ 4.0, giảng dạy môn tin học cấp học Tiểu học, THCS, THPT; bồi dưỡng, ôn luyện đội tuyển học sinh giỏi tin học, hướng dẫn học sinh thi Tin học trẻ, thi sáng tạo Thanh thiếu niên nhi đồng Nội dung sáng kiến a) Giải pháp cũ thường làm - Về công cụ, phương tiện thực hiện: + Việc dạy lập trình theo cách truyền thống thơng thường cung cấp cho học sinh kiến thức túy lập trình nhằm phát huy tư logic, tuần tự, cấu trúc điều khiển thuật tốn Vì cơng cụ phương tiện dạy học thông thường tài liệu, bảng, phấn, máy chiếu truyền thống Ngoài để phục vụ phần thực hành em học lập trình máy tính sử dụng ngơn ngữ lập trình Pascal C để thực dạy học Sản phẩm việc học lập trình thường chương trình giải số toán cụ thể nặng thuật toán - Về phương pháp dạy học: + Ở số trường cịn khó khăn sở vật chất, thiết bị dạy học máy tính, máy chiếu thầy chủ yếu dạy em học lập trình thơng qua sách giáo khoa, tài liệu bảng phấn nên phương pháp truyền đạt cịn mang tính chất hàn lâm, lý thuyết + Tại số trường có điều kiện sở vật chất thày vận dụng máy chiếu để trình chiếu dạy học để tăng tính trực quan Học trị học lập trình thơng qua phần mềm cài máy tính thơng qua em có trải nghiệm thực tế cơng việc lập trình hiểu cách giao tiếp, làm việc điều khiển máy tính - Sản phẩm dạy học: Sản phẩm việc học lập trình thường dừng lại đoạn code để giải số toán cụ thể sách giáo khoa cao tập ôn, luyện thi Tin học trẻ không chuyên thi chuyên b) Giải pháp cải tiến Dạy học Stem: Thuật ngữ STEM chữ viết tắt tiếng Anh dùng để ngành học Science (Khoa học), Technology (Cơng nghệ), Engineering (Kỹ thuật) Mathematics (Tốn)” Như hiểu người học theo phương pháp giáo dục học sinh tiếp cận kiến thức tổng hợp từ lĩnh vực khác Stem xu hướng dạy học mà yếu tố khoa hoc, cơng nghệ, kĩ thuật, tốn học xem trọng Hợp với xu thời đại tương lai, đáp ứng kì vọng đào tạo người đáp ứng tốt yêu cầu thời đại mới, sống kỉ nguyên công nghệ 4.0 Khi dạy học Stem đòi hỏi kiến thức cần có tổng hợp (liên mơn) Dạy học Stem tạo hội điều kiện cho thày trị có mơi trường giáo dục gắn liền sát thực với thực tế Từ tăng tính háo hức, tị mị hứng thù học trị Năm 2011, Cơng ty Cổ phần DTT Eduspec (DTTE) hợp tác liên doanh với Tập đoàn Eduspec Holdings Berhad (EHB), Malaysia thành lập trở thành đơn vị triển khai giáo dục STEM Việt Nam, hoạt động theo hình thức Hợp tác Cơng tư (PPP) Là đơn vị đầu, nghiên cứu giáo dục Stem ứng dụng lập trình điều khiển robot Hàng năm đơn vị tổ chức tham gia nhiều thi liên quan đến điều khiển robot Việt Nam giới với thành tích cao Bên cạnh họ cịn cung cấp khóa học lập trình điều khiển robot theo hình thức online offline Ngồi ra, phong trào dạy học lập trình điều khiển robot phát triển thành phố lớn thành phố Hồ Chí Minh Hà Nội thu hút lượng lớn quan tâm tham gia học sinh phụ huynh học sinh Nhóm tác giả nhận thấy học lập trình điều khiển robot học sinh nhận nhiều lợi ích sau: + Sản phẩm lập trình khơng dừng lại chương trình mềm, cịn có tác dụng thực tế điều khiển robot thực công việc, tốn khác Từ sản phẩm lập trình gắn với thực tế có tính trực quan cao Từ lơi cuấn, thu hút quan tâm, hứng thú việc học lập trình học sinh + Khi làm việc với Robot, em tiếp cận với kiến thức, hiểu biết phần cứng (điện, điện tử, động cơ), tiếp cận công nghệ (cảm biến ánh sáng, cảm biến âm thanh, tự động dò đường, led), Wifi, Bluetooth Các công nghệ phát triển phổ dụng sống, cách mạng 4.0 + Các em biết kết hợp kiến thức từ ngành học khác gồm Khoa học, Tốn học, Cơng nghệ, Kĩ thuật qua việc tư tìm thuật tốn để giải toán đặt ra, lắp ráp, cài đặt robot, điều khiển làm chủ công nghệ robot, xây dựng, tính tốn tạo sân khấu để kiểm thử Vì nên việc dạy học lập trình thơng qua điều khiển robot thực cần thiết Thông qua việc học lập trình robot, học sinh trang bị kỹ cần có kỷ 21 (làm việc nhóm, tư điện tốn, tư phản biện…) Đi kèm với robot 12 học miễn phí với nhiều kiến thức kỹ như: + Lập trình Robot: Robot xe điện tự lái hồn chỉnh, học sinh lập trình toán kinh điển lĩnh vực robot như: tránh vật cản, theo vạch, robot tự hành, điều khiển qua điện thoại.… + Nhận biết linh kiện điện tử bản: Robot trang bị sẵn linh kiện điện tử (điện trở, còi, led, cảm biến…) giúp học sinh nhận biết linh kiện điện tử + Sáng tạo robot: Bo mạch robot tương thích với chuẩn Arduino giúp robot mở rộng tính điều khiển cách gắn thêm tất mô-đun vốn phong phú Arduino (GPS, Mp3, LED thanh, LCD, Smart Home, Data Science, Sensor…); Khung robot đặt sẵn phần ghép nối để gắn thêm Tay gắp, Súng bắn bóng, Máy bắn đá… giúp robot thực nhiều nhiệm vụ cụ thể, thỏa sức cho học sinh sáng tạo Hiệu kinh tế, xã hội dự kiến đạt Trung tâm GDTX, Tin học Ngoại ngữ quan tham mưu cho ngành GD&ĐT tiên phong việc ứng dụng CNTT vào việc quản lý, điều hành hoạt động quản lý, đổi công tác dạy học đổi việc xây dựng, biên tập tài liệu học tập đáp ứng yêu cầu người học Sau năm thử nghiệm dạy học STEM thông qua điều khiển robot để dạy, xin đánh giá hiệu phương pháp dạy học sau: a) Hiệu xã hội - Tài liệu có sức lan tỏa lớn xã hội, đặc biệt lứa tuổi học sinh tiểu học, THCS, THPT Khơi dậy cho em niềm đam mê tin học từ nhỏ, phương pháp dạy học STEM thông qua điều khiển robot giúp em học sinh vừa tiếp xúc với khái niệm lập trình tạo tảng cho việc học ngơn ngữ lập trình khác, vừa thực hành chỗ với ý tưởng thân giúp phát triển khả sáng tạo tư giải vấn đề - Phương pháp dạy học STEM thông qua điều khiển robot giúp cho học sinh phụ huynh hệ thống hóa kiến thức cách khoa học, logic; giúp người học khơng ngừng tìm tịi đam mê, phát huy tính sáng tạo người học lần tiếp cận với giới lập trình mơ b) Hiệu kinh tế Đến Trung tâm tổ chức lớp dạy học lập trình thơng qua robot cho học sinh địa bàn thành phố Ninh Bình có niềm đam mê lập trình; hỗ trợ, bồi dưỡng cho học sinh tiểu học, THCS huyện Gia Viễn, Yên Khánh, Hoa Lư tham gia thi Tin học trẻ không chuyên tỉnh Ninh Bình Dự kiến năm trung tâm đào tạo, bồi dưỡng lớp dạy học STEM thông qua điều khiển robot, lớp 12.000.000 đồng 12.000.000 x = 60.000.000 đồng Như năm thu cho Trung tâm 60.000.000 đồng kinh phí đào tạo lớp dạy học STEM thông qua điều khiển robot Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến a) Điều kiện áp dụng Dạy học STEM thông qua điều khiển robot để dạy số cấu trúc lập trình mơn Tin học được áp dụng Trung tâm GDTX, Tin học Ngoại ngữ tỉnh, dạy cho đối tượng học sinh Tiểu học, THCS, THPT đam mê lập trình, bồi dưỡng, đào tạo học sinh tham gia thi Tin học trẻ, thi sáng tạo Thanh thiếu niên nhi đồng cấp b) Khả áp dụng - Đối với Trung tâm Tin học – Ngoại ngữ Hướng Nghiệp: Dạy cho học sinh Tiểu học, THCS, THPT đam mê lập trình, bồi dưỡng, đào tạo học sinh tham gia thi Tin học trẻ, thi sáng tạo Thanh thiếu niên nhi đồng cấp - Đối với trường Tiểu học, THCS, THPT: sử dụng phương pháp dạy học thông qua Robot để hướng dẫn lập trình cho học sinh, khuyến khích em khám phá giới lập trình nhằm khơi dậy niềm đam mê, phát huy tính sáng tạo học sinh lĩnh vực Công nghệ thông tin c) Danh sách người tham gia áp dụng thử áp dụng sáng kiến lần đầu Họ tên Năm sinh Nơi cơng tác Chức vụ Trình độ chun mơn Nội dung công việc hỗ trợ Lê Kiên Trung 1979 TT GDTX, TH&NN Phó GĐ Thạc sỹ Phụ trách chung, xây dựng kế hoạch Vũ Văn Cường 1985 TT GDTX, TH&NN Phó trưởng phịng Thạc sỹ Xây dựng chương trình, giảng dạy Trần Văn Hải 1989 TT GDTX, TH&NN Giáo viên Thạc sỹ THPT chuyên Giáo viên Lương Văn Tụy Thạc sỹ T T Nguyễn Thu Hương 1990 Xây dựng chương trình, giảng dạy Xây dựng chương T T Họ tên Năm sinh Nơi cơng tác Chức vụ Trình độ chun mơn Nội dung cơng việc hỗ trợ trình, giảng dạy Nguyễn Thị Hằng 1983 THPT chuyên Giáo viên Lương Văn Tụy Thạc sỹ Giảng dạy Chúng xin cam đoan thông tin nêu đơn trung thực, thật hoàn toàn chịu trách nhiệm trước pháp luật./ Ninh Bình, ngày 12 tháng năm 2020 XÁC NHẬN CỦA LÃNH ĐẠO ĐƠN VỊ ĐẠI DIỆN NHÓM TÁC GIẢ Vũ Văn Cường SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NINH BÌNH TRUNG TÂM GDTX, TIN HỌC VÀ NGOẠI NGỮ  PHỤ LỤC SÁNG KIẾN DẠY HỌC STEM THÔNG QUA ĐIỀU KHIỂN ROBOT ĐỂ DẠY MỘT SỐ CẤU TRÚC LẬP TRÌNH MƠN TIN HỌC * Nhóm tác giả sáng kiến: Lê Kiên Trung, Phó Giám đốc Trung tâm; Đồng Thị Thủy Trung, Trưởng phòng GDCN-TX, Sở GD&ĐT; Vũ Văn Cường, Phó Trưởng phịng CNTT&TT; Trần Văn Hải, Giáo viên phòng CNTT&TT Đơn vị: Trung tâm GDTX, Tin học Ngoại ngữ 10 Ninh Bình, tháng năm 2020 11 PHỤ LỤC DẠY HỌC STEM THÔNG QUA ĐIỀU KHIỂN ROBOT ĐỂ DẠY MỘT SỐ CẤU TRÚC LẬP TRÌNH MƠN TIN HỌC I DẠY HỌC STEM Stem gì? Theo Wikipedia “Thuật ngữ STEM chữ viết tắt tiếng Anh dùng để ngành học Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kỹ thuật) Mathematics (Tốn)” Như hiểu người học theo phương pháp giáo dục học sinh tiếp cận kiến thức tổng hợp từ lĩnh vực khác Trong tài liệu tập huấn “Xây dựng thực chủ đề giáo dục STEM” Vụ Giáo dục trung học đưa khái niệm STEM “là thuật ngữ viết tắt từ Science (Khoa học), Technology (Cơng nghệ), Engineering (Kĩ thuật) Mathematics (Tốn học), thường sử dụng bàn đến sách phát triển Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật Toán học quốc gia Sự phát triển Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật Tốn học mơ tả chu trình STEM” [6] Science Math Knowledge Scientists: answer questions (Nhà khoa học: Trả lời câu hỏi) Engineers: Solve problems (Kỹ sư: Giải vấn đề) Technology Engineering the STEM cycle Giáo dục Stem Bàn giáo dục Stem trường trung học, Vụ trung học, Bộ Giáo dục Đào tạo “Mỗi học STEM chương trình giáo dục phổ thông đề cập đến vấn 12 đề tương đối trọn vẹn, đòi hỏi học sinh phải học sử dụng kiến thức thuộc mơn học chương trình để sử dụng vào giải vấn đề Tiến trình học STEM thực theo quy trình kĩ thuật, việc "Nghiên cứu kiến thức nền" (background research) tiến trình dạy học học STEM việc học để chiếm lĩnh nội dung kiến thức chương trình giáo dục phổ thông tương ứng với vấn đề cần giải học, học sinh người chủ động nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu bổ trợ, tiến hành thí nghiệm theo chương trình học (nếu có) hướng dẫn giáo viên; vận dụng kiến thức học để đề xuất, lựa chọn giải pháp giải vấn đề; thực hành thiết kế, chế tạo, thử nghiệm mẫu; chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh thiết kế Thơng qua q trình học tập đó, học sinh rèn luyện nhiều kĩ để phát triển phẩm chất, lực” [6 ] Theo PGS.TS Lê Huy Hoàng, thành viên Ban Phát triển CT GDPT Tổng thể, Chủ biên CT môn Công nghệ cho biết” “Ở cấp độ chương trình giáo dục phổ thơng, giáo dục STEM vừa mang nghĩa thúc đẩy giáo dục lĩnh vực khoa học, cơng nghệ, kỹ thuật tốn học, vừa thể phương pháp tiếp cận liên môn, phát triển lực phẩm chất người học Trong dự thảo chương trình giáo dục phổ thơng tổng thể, giáo dục STEM trọng thông qua biểu hiện: Chương trình giáo dục phổ thơng có đầy đủ mơn học STEM Đó mơn Tốn học; Khoa học tự nhiên; Công nghệ; Tin học” [8] Từ góc nhìn khác nhận phù hợp cần thiết để đẩy mạnh giáo dục Stem vào giáo dục rõ tính phù hợp với giáo dục, với mơn học có mơn Tin học lý do: Đối với mơn Tin học nói riêng theo PGS TS Hồ Cẩm Hà “Nhiều năm qua, chương trình mơn Tin học gặp khơng bất cập q trình triển khai có số quan niệm sai lầm như: Đồng việc học Tin phổ thơng với học sử dụng máy tính phần mềm; chưa coi trọng mạch kiến thức Khoa học máy tính; tích hợp mơn Tin học với mơn Cơng nghệ” [5] Cũng bàn vấn đề môn Tin học lập trình PGS.TS Hồ Sỹ Đàm “Nội dung thuật tốn, cấu trúc liệu lập trình thành phần Khoa học máy tính giúp hình thành phát triển tư máy tính Chương trình năm 2018 đưa nội dung trải rộng cấp học, trọng phương pháp dạy học tích cực, giai đoạn giáo dục sử dụng 13 ngơn ngữ lập trình trực quan, đại, phù hợp với lứa tuổi, giúp học sinh tự làm sản phẩm số, gây hứng thú học tập sáng tạo” [5] Từ điểm nêu trên, nhóm tác giả cán quản lý, giáo viên công tác Trung tâm GDTX, Tin học Ngoại ngữ tỉnh Ninh Bình người đã, hoạt động lĩnh vực Tin học trăn trở suy nghĩ để tìm phương thức đào tạo mơn Tin học nói chung lập trình nói riêng cho phù hợp với thời cuộc, phù hợp với chương trình giáo dục phổ thơng tổng thể để đáp ứng yêu cầu đặt Từ nhóm tác giả định đưa vào áp dụng giảng dạy lập trình thơng qua việc sử dụng ngơn ngữ lập trình mang tính trực quan Scratch, mblock dựa phương tiện máy tính robot Những ưu, nhược điểm, tồn tại, hạn chế giải pháp cũ Việc dạy lập trình Pascal đáp ứng yêu cầu chương trình Tin học cung cấp kiến thức thuật toán, cấu trúc liệu, vận dụng kiến thức để giải số toán đơn giản máy tính lập trình Qua phủ nhận ưu điển môn ngành Tin học Pascal ngôn ngữ phổ biến, đưa vào lĩnh vực giảng dạy học thuật điểm sau: Pascal ngôn ngữ định kiểu liệu cách mạnh mẽ, giúp kiểm tra lỗi cách rộng rãi, cung cấp số loại liệu mảng, ghi, file tập hợp Nó cung cấp loạt cấu trúc lập trình Ngồi cịn hỗ trợ lập trình cấu trúc thơng qua chức thủ tục Hỗ trợ lập trình hướng đối tượng (OOP – Object oriented programming) Ngơn ngữ lập trình Pascal dễ học, Pascal tạo chương trình rõ ràng, hiệu đáng tin cậy, đồng thời dịch chương trình Pascal tảng máy tính khác Tuy nhiên bên cạnh ưu điểm kể trên, kể đến nhược điểm định mà ngơn ngữ lập trình Pascal gặp phải là: Khai báo biến phải đặt đầu chương trình ngơn ngữ lập trình khác khai báo vị tri khác Khơng phân biệt kí tự hoa, thường nên khó đặt tên biến, hệ thống thư viện cịn ít, kiểu liệt kê, ghi lỗi thời tồn dùng Database, hệ thống hàm làm việc với hệ thống tập tin hiệu Pascal làm việc yêu cầu phức tạp hệ thống lệnh; Không dùng Non- print Character, Regular Expression, khó ứng dụng viết chương trình hiệu cao; Khơng chạy đa tảng, chạy Console DOS hay 14 UNIX Giao diện chương trình khơng thân thiện dễ gây nhàm chán cho người học + Không hỗ trợ đa ngôn ngữ + Thiếu trực quan, sinh động + Phức tạp lập trình phần cứng Hiện nhiều ngơn ngữ lập trình khác đời sau Pascal lựa chọn để giảng dạy đáp ứng yêu cầu cho người bắt đầu C/C++, Python, Scratch, Mblock… ngôn ngữ khắc phục nhược điểm Pascal, với phát triển cấu hình phần cứng máy tính, ngơn ngữ lập trình cho phép người lập trình co thể mở rộng phát triển khả lập trình tư lập trình xây dựng ứng dụng nâng cao, quy mô Có thể nói xu hướng tất yếu thời đại hội nhập với bùng nổ thơng tin, việc tìm kiếm tài liệu, thơng tin trở nên dễ dàng hỗ trợ đắc lực cho việc tự nghiên cứu, tìm tịi phát triển tư lập trình người học Xu hướng trực quan hóa, thiên ứng dụng đồ họa lập trình điều khiển phần cứng Công cụ phương tiện dạy học lập trình thơng thường sách giáo khoa, tài liệu tham khảo, bảng, phấn, máy tính, máy chiếu phương pháp dạy học mơn tin học có lợi môn học khác, trực quan, sinh động Tuy nhiên chưa phát huy hiệu cao - Khơng có tính thực tiễn cao nên chưa thu hút hứng thú cho học sinh - Học theo kiểu hàn lâm nên học sinh muốn lập trình phải có kiến thức tốt mơn tốn Như học sinh khó hình dung liên hệ việc học cơng việc thực tế, khó hình dung sản phẩm việc lập trình đời sống hàng ngày II DẠY HỌC STEM THÔNG QUA ĐIỀU KHIỂN ROBOT ĐỂ DẠY MỘT SỐ CẤU TRÚC LẬP TRÌNH TRONG MÔN TIN HỌC STEM Robot hay STEM Robotics gì? Chương trình STEM Robotics phát triển tổ chức Robomatter thuộc Học viện Robotics trường Đại học Carnegie Mellon (Mỹ) Robomatter tổ chức đầu nghiên cứu áp dụng robot môi trường học tập nhằm tạo động lực cho học sinh giáo viên việc dạy học lĩnh vực khoa học, cơng nghệ, kỹ thuật tốn học 15 Tại Việt Nam có số tổ chức, cá nhân triển khai chương trình giáo dục liên quan đến điều khiển robot Một số công ty Robot STEM Việt Nam chuyên nghiên cứu, chuyển giao công nghệ robot để phục vụ giáo dục nhà trường Cũng theo đơn vị “Giáo dục STEM ln ln có kèm với giảng robot với mục đích đưa học sinh kết nối với khoa học giúp bạn say mê tự tin bước vào giới công nghệ Với chức hỗ trợ trẻ trình học tập, robot giáo dục giúp trẻ cải thiện quan sát tập trung kiên nhẫn thông qua học lắp ráp mơ hình robot, tăng cường khả tư logic với mơ hình chuyển động Phát huy sáng tạo tự tư tìm tịi mơ hình mới, học mới, việc chơi mà học – học mà chơi, bé tìm đam mê trị chơi mơn học lồng ghép giúp trẻ phát triển tốt khả não tư duy, logic sáng tạo” Điều kiện khả áp dụng - Tại Việt Nam Khác với nước phát triển Mỹ, giáo dục STEM du nhập vào Việt Nam bắt nguồn từ nghiên cứu khoa học giáo dục hay từ sách vĩ mô nguồn nhân lực mà bắt nguồn từ thi Robot dành cho học sinh phổ thông công ty công nghệ Việt Nam triển khai với tổ chức nước ngồi Ví dụ thi Robotics công ty DTT Eduspec tổ chức từ năm 2012 (STEM, 2012) tới nay, với hội thảo thức cơng ty DTT Eduspec tổ chức với định hướng giáo dục STEM tập trung vào môn học robot, khoa học liệu Từ đến giáo dục STEM bắt đầu có lan toả với nhiều hình thức khác nhau, nhiều cách thức thực khác nhau, nhiều tổ chức hỗ trợ khác Hệ thống công ty giáo dục tư nhân Việt Nam nhanh nhạy đưa giáo dục STEM, mà chủ yếu hoạt động Robot vào giảng dạy trường phổ thông số thành phố lớn Hà Nội, Hồ Chí Minh, Đà Nẵng hình thức xã hội hố Tuy nhiên, khu vực nơng thơn chưa thể tiếp cận với hoạt động liên quan đến robot chi phí mua robot nước ngồi đắt đỏ, nên vùng nơng thơn có số giải pháp khác đươc đưa Liên minh công ty giáo dục STEM Hà Nội đưa Học viện Sáng tạo S3, Kidscode STEM Như vậy, giáo dục STEM Việt Nam hầu hết chơi công ty tư nhân 16 thành phố lớn số hoạt động phong trào nhiều địa phương - Tại địa phương Như nhóm tác giả trình bày địa phương khơng phải thành phố lớn, có tỉnh ta việc áp dụng dạy học Stem thơng qua lập trình điều khiển robot chưa có tiền lệ Tuy nhiên dựa kiến thức hoạt động tổ chức dạy học mơ hình nhóm tác giả nhận thấy triển khai mơ hình cấp học tỉnh Ninh Bình trường học hoạt động nhà trường bước Hiện nay, nhóm tác giả người sáng lập câu lạc Stem – Education Ninh Bình, nhóm tham gia nghiên cứu, giảng dạy lập trình thơng qua robot Ninh Bình Dạy học lập trình thơng qua điều khiển robot chi phí phát sinh cao so với dạy học lập trình túy máy tính chi phí mua robot, tạo sân khấu Tuy nhiên lợi ích to lớn mà cách học mang lại trình bày nhóm tác giả nhận thấy bước đầu áp dụng địa phương Ninh Bình trước tiên Trung tâm GDTX, Tin học Ngoại ngữ tỉnh Câu lạc III MỘT SỐ VÍ DỤ DẠY HỌC STEM THÔNG QUA ĐIỀU KHIỂN ROBOT ĐỂ DẠY MỘT SỐ CẤU TRÚC LẬP TRÌNH Cấu trúc Cấu trúc cách chạy chương trình Đoạn lệnh bắt đầu chạy từ khối lệnh đầu tiên, sau chạy tiếp khối lệnh kết thúc đoạn lệnh Vào Khối lệnh Khối lệnh Ví dụ: Điều khiển robot di chuyển theo hình Khối lệnh 17 Ra Cấu trúc rẽ nhánh (cấu trúc chọn) 2.1 Câu lệnh if Câu trúc lệnh if cho phép lựa chọn hai nhánh tùy thuộc vào giá trị biểu thức luận lý hay sai Nếu biểu thức luận lý thực khối lệnh thoát khỏi if, ngược lại khơng thực khối lệnh khỏi if Ví dụ: Lập trình điều khiển robot điều khiển hồng ngoại 18 2.2 Cấu trúc if-else Câu trúc lệnh if-else cho phép lựa chọn hai nhánh tùy thuộc vào giá trị biểu thức luận lý hay sai Nếu biểu thức luận lý thực khối lệnh thoát khỏi if, ngược lại thực khối lệnh khỏi if Vi dụ: Lập trình robot tự động di chuyển dừng gặp vật cản Cấu trúc lặp 19 3.1 Vòng lặp với số lần định Vòng lặp xác định thực lặp lại số lần xác định chuỗi khối lệnh Ví dụ: Lập trình robot mơ tiếng kêu cịi xe cứu thương (bi-bơ) 3.2 Vịng lặp vơ hạn Vịng lặp xác định thực lặp lại vô hạn chuỗi khối lệnh Ví dụ: Lập trình robot mơ đèn xe cảnh sát (đỏ-xanh) 3.3 Vịng lặp có điều kiện Vòng lặp xác định thực lặp lại chuỗi khối lệnh biểu thức điều kiện cịn 20 Ví dụ: Lập trình robot tự động bật đèn trời tối Thủ tục Thủ tục chương trình thực trọn vẹn chức hay nhiệm vụ Thủ tục giúp tồn chương trình trở nên gọn nhẹ, dễ theo dõi dễ chỉnh sửa Ví dụ: thủ tục điều khiển robot chơi nhạc 21 TÀI LIỆU THAM KHẢO Hồ Sĩ Đàm, Sách giáo khoa, sách tập tin học 11 TS Dương Xuân Thành, Giáo trình pascal Nguyễn Thanh Nga (chủ biên) (2017), Thiết kế tổ chức chủ đề STEM cho học sinh THCS THPT, NXB Đại học sư phạm TP Hồ Chí Minh, TP Hồ Chí Minh Bùi Việt Hà, Tự học lập trình Pascal 10 điểm mơn Tin học chương trình phổ thơng mới, – VnExpress Bộ Giáo dục Đào tạo (2018), Định hướng giáo dục Stem trường trung học, tài liệu hội thảo chương trình phát triển giáo dục giai đoạn 22 Nguyễn Hữu Hưng (chủ biên) (2019), Lập trình điều khiển Robot mbot với Scratch 3.0, NXB VietStem Báo điện tử Bộ Giáo dục Đào tạo (2020), Giáo dục STEM chương trình giáo dục phổ thông mới, ngày 07/5/2020 XÁC NHẬN CỦA LÃNH ĐẠO ĐƠN VỊ ĐẠI DIỆN NHÓM TÁC GIẢ Vũ Văn Cường 23 ... lớp dạy học STEM thơng qua điều khiển robot Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến a) Điều kiện áp dụng Dạy học STEM thông qua điều khiển robot để dạy số cấu trúc lập trình mơn Tin học. .. việc lập trình đời sống hàng ngày II DẠY HỌC STEM THÔNG QUA ĐIỀU KHIỂN ROBOT ĐỂ DẠY MỘT SỐ CẤU TRÚC LẬP TRÌNH TRONG MƠN TIN HỌC STEM Robot hay STEM Robotics gì? Chương trình STEM Robotics phát triển... Trung tâm GDTX, Tin học Ngoại ngữ 10 Ninh Bình, tháng năm 2020 11 PHỤ LỤC DẠY HỌC STEM THÔNG QUA ĐIỀU KHIỂN ROBOT ĐỂ DẠY MỘT SỐ CẤU TRÚC LẬP TRÌNH MÔN TIN HỌC I DẠY HỌC STEM Stem gì? Theo Wikipedia