Các hiểu biết và kĩ năng về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán (S.T.E.M) đang ngày càng trở thành một phần quan trọng trong hành trang cuộc sống của mỗi người. Giáo dục cấp THCS cần tạo ra môi trường học tập để học sinh tìm hiểu tự nhiên và hình thành, phát triển nền tảng kiến thức vững chắc cho việc học phân hoá sâu ở các bậc học cao hơn. Như vậy, việc học toán, khoa học tự nhiên và công nghệ ở THCS nên theo định hướng tìm tòi, khám phá; hoạt động chủ đạo của học sinh nên xoay quanh việc thu thập, xử lí và phân tích số liệu để phát hiện ra các khái niệm, quy tắc hoặc quy luật mới.
Giải pháp thiết bị giáo dục STEM bậc THCS:
- Thiết bị chuyển đổi
- Gói cảm biến cơ bản
- Gói cảm biến mở rộng
- Phần mềm Coach 7
- Học liệu tương ứng
Giải pháp B: Thiết bị chuyển đổi cầm tay – ViciLab
Phù hợp với các hoạt động thực nghiệm ngoài trời, tại khu vực rộng lớn, cần phân tích số liệu được ngay hoặc có thể lưu lại để xử lí sau trên máy vi tính.
VinciLab là một thiết bị di động, hiện đại để thu thập và hiển thị số liệu. Thiết bị cầm tay này được cài hệ điều hành Linux, bao gồm: một vi xử lí dùng cho chạy hệ điều hành, màn hình và một vi xử lí dùng cho thu thập số liệu từ cảm biến. VinciLab có màn hình cảm
ứng màu, nhạy và có độ phân giải cao; do vậy, thao tác trên màn hình nhanh và chính xác. VinciLab cho phép kết nối không dây qua Wi-fi và Bluetooth. Ứng dụng Coach trên VinciLab cho phép thiết lập các chế độ đo, kết nối không dây; quản lí tệp tin; duyệt web; chạy các tệp phim và âm thanh…
- 1. Thiết bị chuyển đổi tín hiệu tương tự – số
Giải pháp A: Thiết bị chuyển đổi trong phòng thí nghiệm – Wilab
Phù hợp với các hoạt động thí nghiệm, điều khiển trên lớp học hoặc trong phòng thí nghiệm.
WiLab là một thiết bị chuyển đổi rất dễ sử dụng; có thể kết hợp với nhiều cảm biến BT trong các thí nghiệm khác nhau. Nó bao gồm một bộ vi xử lí, một bộ nhớ và cho phép thu thập số
liệu với tần số lấy mẫu lên tới 100.000 Hz. Thiết bị chuyển đổi này có thể kết nối không dây qua bluetooth với máy tính bảng hoặc kết nối với máy tính qua cổng USB.
- 2. Bộ cảm biến cơ bảnA: Cảm biến BT cho Wilab
- 2 x Cảm biến nhiệt độ BT01
- Cảm biến ánh sáng BT50i
- Cảm biến hiệu điện thế BT32i
- Cảm biến âm thanh BT80i
- Cảm biến chuyển động BT55i
- Cảm biến pH BT61i và điện cực 031
- Cảm biến áp suất BT66i
- 2 x Dây cáp cảm biến BT BTs
- . Bộ cảm biến mở rộngA: Cảm biến BT cho Wilab
- Cảm biến nhịp tim 027i
- Cảm biến lực BT42i
- Cảm biến độ ẩm BT72i
- Cảm biến khí CO2 BT24i
- 4. Phần mềm Coach 7
Nhờ sự kết hợp độc đáo của các công cụ, Coach 7 hỗ trợ không chỉ thu thập số liệu bằng cảm biến và thiết bị chuyển đổi mà còn phân tích video, hình ảnh; phân tích và xử lí dữ liệu; xây dựng các mô hình động lực đơn giản về các quá trình thực; sử dụng mô hình để điều khiển hoạt hình trong mô phỏng các quá trình này. Coach 7 làm cho việc tổ chức hoạt động học dựa trên tiến trình tìm tòi, khám phá trở nên khả thi và hiệu quả hơn.
- 5. Học liệu
CMA cung cấp hơn 50 bộ học liệu mẫu được sử dụng trong các hoạt động học với Coach 7;
các hoạt động này phù hợp với chương trình vật lí, hoá học, sinh học và công nghệ bậc THCS. Các học liệu này hỗ trợ giáo viên sử dụng hiệu quả các công cụ CNTT (thu thập số liệu bằng cảm biến, phân tích Video, xây dựng mô hình, điều khiển…) trong các hoạt động học theo định hướng tìm tòi.
Các hoạt động học này giúp học sinh nắm vững các khái niệm khoa học; rèn luyện kĩ năng, tích lũy trải nghiệm khám phá khoa học; hiểu tiến trình tìm tòi khoa học, gồm các hoạt động: xác định câu hỏi nghiên cứu; thiết kế phương án khảo sát, dự đoán kết quả; thu thập dữ liệu; xây dựng mô hình, lập luận; giải thích và trình bày kết quả.
Mỗi bộ học liệu gồm phiếu học tập; gợi ý tổ chức hoạt động học dành cho giáo viên; tóm lược kiến thức nền tảng cần thiết cho hoạt động học và các tệp hoạt động Coach (*.cma7) có thể sử dụng được ngay trên lớp học.
