V. Thực nghiệm sư phạm
2. Nội dung thực nghiệm
2.1. Dạy học kết hợp ví dụ mơ phỏng các bài tốn thực tiễn sử dụng mạch Arduino trong các tiết học. Arduino trong các tiết học.
a) Thực trạng:
Là học sinh miền núi do ít được tiếp cận với công nghệ thông tin nên hầu hết học sinh học chưa thực sự hiểu lập trình là gì và ứng dụng của nó như thế nào. Vì thế đa số các em chưa định hướng được học lập trình để làm gì và nó có ứng dụng quan trọng như thế nào trong đời sống. Vì vậy khi dạy học về lập trình giáo viên thường nghe câu “thầy (cơ) ơi, học cái này để làm gì?”.
Trong các tiết dạy lập trình thường giáo viên chỉ chăm chăm dạy các câu lệnh và rèn luyện cho học sinh kĩ năng giải các bài toán thuần túy về toán học sử dụng câu lệnh đã học. Ít khi giáo viên để ý và liên hệ cho học sinh các bài toán thực tiễn sử dụng câu lệnh đó như thế nào.
Khi tiếp cận các câu lệnh trong lập trình thường học sinh chủ yếu thực hành giải quyết các bài tốn thơng qua các phần mềm mà chưa có mơ hình mơ phỏng một cách trực quan nhất về các câu lệnh. Vì thế học sinh thường khơng có hứng thú với môn học, cảm thấy môn học rất tẻ nhạt.
b) Giải pháp:
Từ các bài toán thực tiễn rất gần gũi trong cuộc sống hằng ngày, tùy vào kiến thức và kĩ năng cần đạt của mỗi tiết học mà giáo viên thực hiện lồng ghép giới thiệu để học sinh tiếp cận với các ứng dụng của lập trình trong thực tiễn. Kết hợp với phương pháp lập trình trên mạch Arduino tạo mơ hình thực tế giáo viên đã thực hiện để học sinh quan sát, kiểm nghiệm tính đúng đắn, hiệu quả và thực thi của các câu lệnh. Với cấu trúc tuần tự học sinh sẽ được làm quen với bài tốn “Đèn tín hiệu giao
thơng”. Cấu trúc rẽ nhánh giáo viên sử dụng một số bài tốn thực tiễn như: “Nhấn nút cịi kêu”; “Bật/tắt đèn theo ánh sáng mơi trường” là những ví dụ trực quan rất
35
rõ ràng về cấu trúc rẽ nhánh. Cấu trúc lặp học sinh được làm quen với bài toán “Đèn
sáng đuổi nhau”. Từ bài toán “Đèn sáng đuổi nhau” sử dụng câu lệnh for giáo viên
phát triển sang kiểu mảng một chiều. Đối với chương trình con GV sử dụng bài tốn
“Led 7 thanh”. Ngồi các ví dụ tiếp cận kiến thức bài học, HS được làm quen với
ví dụ nâng cao hơn về tự động hóa và điều khiển đó là “Xe điều khiển từ xa bằng Bluetooth” và “Xe tránh vật cản”.
c) Hiệu quả:
- Qua các ví dụ mơ phỏng trong cuộc sống thường nhật sẽ cung cấp một kết nối tự nhiên và chân thực cho việc tiếp thu kiến thức của học sinh. Học sinh sẽ hiểu được các câu lệnh sẽ được sử dụng như thế nào, trong trường hợp nào, bài toán nào và ứng dụng vào bài toán thực tiễn ra sao.
- Học sinh hiểu về môn học, thấy được ý nghĩa và mục đích của việc học lập trình từ đó có sự đam mê, hứng thú hơn đối với mơn học.
- Thấy được tầm quan trọng của ngôn ngữ lập trình trong học tập, trong đời sống, xã hội,…
- Giúp học sinh có những trải nghiệm thú vị với môn học.
- Là tiền đề thúc đẩy sự đam mê học hỏi và tiếp cận đến công nghệ cho HS. - Giúp HS có những hiểu biết và hình dung ban đầu về trí tuệ nhân tạo.
2.2. Hướng dẫn học sinh tìm hiểu bài tốn thực tiễn qua internet
a) Thực trạng:
Thời lượng của các tiết học, bài học là rất ít nên khơng thể giới thiệu hết tất cả các bài toán thực tiễn đến học sinh.
Học sinh muốn học hỏi kinh nghiệm và tìm hiểu thêm về các bài tốn thực tiễn nhưng không biết lấy thông tin từ đâu.
Một số học sinh có ý tưởng và thực hiện các bài tốn thực tiễn nhưng chưa biết nên bắt đầu như thế nào.
b) Giải pháp:
Giáo viên tìm hiểu và chia sẻ cho học sinh các trang tài liệu chính thống, mang tính giáo dục cao để học sinh tìm hiểu và nghiên cứu. Một số trang web hỗ trợ học sinh tìm hiểu về lập trình, về các bài tốn thực tiễn, về khoa học công nghệ, về sáng chế KHKT, về phát triển ý tưởng khởi nghiệp:
1. Dành cho những người chưa hề biết gì về lập trình/điện tử hoặc đã có kinh nghiệm: http://arduino.vn/
2. Tìm hiểu về phần cứng, hướng dẫn cài đặt phần mềm và lập trình Arduino
https://www.youtube.com/channel/UCpxWS5h_Pv8VWKIo9-N4nHw/playlists
36
3. Kênh sáng tạo trẻ:
https://www.youtube.com/c/K%C3%AAnhS%C3%A1ngT%E1%BA%A1oTr%E1 %BA%BB0902/featured?app=desktop
4. Kênh Sáng Tạo .COM: Từ những nguyên vật liệu đơn giản thường thấy hằng ngày tạo nên những đồ vật hữu ích và thiết thực.
https://www.youtube.com/channel/UCyhbCnDC6BWUdH8m-RUJHug
5. Make: Những sáng chế thú vị và hữu ích trong cuộc sống
https://www.youtube.com/user/makemagazine
6. Robot cho mọi người.
https://www.youtube.com/channel/UCk7DBrxA4J8qSKYrCcTn4qQ
…
Sự nỗ lực, chịu khó cộng với niềm đam mê nghiên cứu đã giúp em Trần Hữu Phúc lớp 11E trường THPT Tương Dương 1 thành công với sản phẩm “Cánh tay Robot thông minh” (Giải nhất) và “Thiết bị điều hướng pin mặt trời” (Giải khuyến khích) cuộc thi Sáng tạo thanh thiếu
niên nhi đồng Nghệ An 2018-2019.
c) Hiệu quả:
- Nâng cao khả năng tự học, tự tìm tịi nghiên cứu của học sinh, khuyến khích học tập suốt đời.
- HS biết thêm những kiến thức, kĩ năng về lập trình, cơ khí, điện, điện tử và điều khiển tự động.
- Khơi dậy niềm đam mê nghiên cứu, sáng tạo, phát triển ý tưởng phục vụ cuộc sống.
2.3. Giới thiệu và chia sẻ cho học sinh biết đến các sản phẩm có tính ứng dụng thực tiễn cao trong các cuộc thi về nghiên cứu khoa học. dụng thực tiễn cao trong các cuộc thi về nghiên cứu khoa học.
a) Thực trạng:
Thực tế các sản phẩm của học sinh đạt giải tại các cuộc thi về nghiên cứu khoa học hoặc các dự án khởi nghiệp chưa được học sinh biết đến nhiều. Một phần vì học sinh ít quan tâm và một phần cũng vì việc tuyên truyền chưa thật tốt.
37
b) Giải pháp:
Để truyền cảm hứng cho HS tìm tịi, nghiên cứu, tìm kiếm ý tưởng cho bản thân. Giáo viên chia sẻ đến học sinh biết về các cuộc thi và các sản phẩm có tính thực tiễn cao đạt giải tại các cuộc thi thông qua các tiết học hoặc các trang Zalo, Facebook,... của lớp.
1. Cuộc thi KHKT
- Dự án “Sử dụng Adunio xây dựng cảnh báo chặt phá rừng”. Giải nhất cuộc thi KHKT Nghệ An năm 2020-2021.
- Dự án “Sử dụng tinh bột và Gelatin để sản xuất vật liệu bao gói hữu cơ đựng
gia vị” lĩnh vực Hóa học các tác giả Lê Huy Thành và Trần Phương Linh, học sinh
Trường THCS Đặng Thai Mai - thành phố Vinh. Giải nhất cuộc thi KHKT Nghệ An năm 2020-2021. Giải nhất cuộc thi KHKT Nghệ An năm 2020-2021.
- Dự án “Nghiên cứu tách và sử dụng sợi thiên nhiên từ lá cây lưỡi hổ” thuộc lĩnh vực Khoa học vật liệu của các tác giả Nguyễn Thị Anh Thư và Nguyễn Thị Lê Na, học sinh Trường THCS Hòa Hiếu 1 - Thị xã Thái Hòa. Giải nhất cuộc thi KHKT Nghệ An năm 2020-2021. Giải nhất cuộc thi KHKT Nghệ An năm 2020-2021.
- Dự án “Cải tiến xe lăn bổ trợ dụng cụ phục hồi chức năng” của nhóm tác giả Trương Văn An, Phan Quỳnh Trang - học sinh lớp 8 Trường THCS Trà Lân (Con Cuông) là 1 trong 9 dự án đạt giải Nhất cuộc thi Sáng tạo KHKT dành cho học sinh trung học tỉnh Nghệ An.
2. Cuộc thi sáng tạo thanh thiếu niên nhi đồng
- Dự án “Cánh tay robot”. Giải nhất cuộc thi sáng tạo thanh thiếu niên nhi đồng Nghệ An 2018-2019 của em Trần Hữu Phúc trường THPT Tương Dương 1.
- Dự án "Guồng nước đa năng". Giải nhất cuộc thi sáng tạo thanh thiếu niên nhi đồng toàn quốc năm 2020 của học sinh Trường THCS Diễn Hải (Diễn Châu).
- Dự án “Bee tracking system – Hệ thống theo dõi ong” của em Trần Thị Hồng Thắm HS trường THPT Anh Sơn 2 giải ba cuộc thi sáng tạo thanh thiếu niên nhi đồng toàn quốc lần thứ 17, năm 2020-2021.
3. Cuộc thi “Solve for Tomorrow” (Kiến tạo tương lai).
- Dự án “Thiết bị truyền dịch thông minh” áp dụng trong lĩnh vực y tế của HS Trường PTDTNT-THCS Tương Dương năm 2021 đạt giải cộng đồng cuộc thi “Solve for Tomorrow” (Kiến tạo tương lai).
4. Đề án khởi nghiệp quốc gia dành cho học sinh, sinh viên https://dean1665.vn/ - Dự án “Phở khô rau củ quả” của các học sinh Lê Hồ Phương Linh, Võ Minh Anh, Lê Nguyễn Thùy Linh, Vi Xuân Thái - Trường THCS thị trấn Quỳ Hợp. Đạt đạt giải ba tại ngày hội khởi nghiệp quốc gia năm 2022.
38 Dự án “Thiết bị truyền dịch thông minh” đạt
giải cộng đồng cuộc thi “Solve for Tomorrow”
Dự án “Phở khô rau củ quả” đạt giải ba tại ngày hội khởi nghiệp quốc gia năm 2022.
c) Hiệu quả:
- Truyền cảm hứng đến HS
- Lan tỏa tinh thần nghiên cứu khoa học
- Giúp HS thay đổi tư duy, nhận thức, dám nghĩ, dám làm và có khát vọng lớn để biến ước mơ, ý tưởng thành hiện thực.