Học sinh các dân tộc vùng cao của huyện miền núi Tiên Yên (Quảng Ninh) vui thử robot sau 30 phút được học lập trình (bằng phần mềm SCRATCH) trong Ngày hội STEM 2017 của huyện - Ảnh: ĐỖ HOÀNG SƠN

Đó có thể coi là cuộc "trình làng" đầu tiên của Học viện STEM. Cảnh tượng hào hứng của nhiều người trước những con robot hiện đại của Học viện STEM được chuyển giao theo công nghệ của Đại học Carnegie Mellon, trường đại học hàng đầu về khoa học máy tính và robot của Mỹ, thật khó quên. 

Tiến sĩ Kelly Obarski, một chuyên gia STEM của Đại học Carnegie Mellon, đã rất thích thú khi nhìn thấy những sản phẩm STEM sử dụng vật liệu tái chế của các câu lạc bộ STEM huyện Thái Thụy (tỉnh Thái Bình), quê hương của đại tá binh chủng thiết giáp Bùi Quang Thận, người đã cắm cờ lên nóc dinh Độc Lập 40 năm trước, kết thúc cuộc chiến tranh kéo dài.

Nhưng một câu hỏi lớn được đặt ra cho lộ trình tiếp theo: Làm thế nào để các CLB STEM robot với máy in 3D có thể về tận các trường làng? Đa số các đại biểu, học giả và các thầy cô giáo đều nghĩ rằng đó là một việc khó tưởng tượng nổi bởi robot STEM và máy in 3D còn đang là thứ mà 99% học sinh ở các trường Hà Nội và TP.HCM chưa được mục sở thị. Nhưng có rất nhiều người bắt đầu tìm câu trả lời cho câu hỏi lớn đó, đặc biệt là các thầy cô giáo ở Thái Thụy.

Câu trả lời từ thực tế

Hai năm sau, tháng 5-2017, một lớp học STEM robot sử dụng bo mạch Arduino và phần mềm mở SCRATCH lần đầu tiên được Phòng GD&ĐT huyện Thái Thụy triển khai cho 40 thầy cô giáo và học sinh, lãnh đạo chủ chốt của Phòng GD&ĐT và một số trường điểm. Nội dung chủ yếu của buổi học 4 tiết đó là lập trình robot, làm quen với máy in 3D, máy cắt laser, tổng quan về cách mạng công nghiệp lần thứ 4, vai trò của giáo dục STEM, một số kinh nghiệm triển khai STEM của Việt Nam và thế giới.

Buổi học đầy những chủ đề mới mẻ và phức tạp ấy lại giúp các thầy cô nhìn ra những giải pháp đơn giản để đưa STEM robot đến với 14 trường trọng điểm, vì Thái Thụy từ lâu đã có CLB STEM sử dụng vật liệu tái chế ở cả 96 trường học. Vừa thi xong học kỳ 1 của năm học 2017-2018, huyện Thái Thụy tổ chức "tập trận" cho cuộc thi lập trình robot Thái Thụy 2018 mở rộng, dự định tổ chức cho 15 trường tiểu học và THCS trong huyện. Như vậy, câu hỏi đặt ra trước đó hai năm về STEM robot ở trường làng đã có câu trả lời bằng thực tế sinh động.

Những ngôi trường chuẩn bị 4.0

Khi cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 bắt đầu gõ cửa Việt Nam thì vấn đề thực hiện nó trong trường học như thế nào cũng được đặt ra. Đó cũng là lúc mà câu chuyện của huyện Thanh Chương (Nghệ An) được kể. 

Rất nhiều người đã góp sức để giúp 100% giáo viên của 100% trường phổ thông ở Thanh Chương, tức là gần 3.000 thầy cô giáo, được phổ cập kiến thức về giáo dục STEM sử dụng vật liệu tái chế trong học kỳ 1 vừa qua và sẽ được phổ cập thêm STEM lập trình robot trong học kỳ 2 sắp tới. 

Những học sinh người dân tộc Thái của các trường ở Hương Tiến (Thanh Chương) ngay bên dãy Trường Sơn, gần biên giới Việt - Lào, đã được học robot và STEM trong học kỳ 1 và sẽ dùng máy in 3D, máy cắt laser vào việc học STEM trong học kỳ 2.

Thanh Chương giờ đã có 88 CLB STEM ở 88 trường phổ thông cả 3 cấp, trong đó có 24 CLB STEM có phòng Lab robot, 4 trường có máy in 3D và máy cắt laser. Đó thực sự là một "quân đoàn robot" với hơn 100 robot, trong đó có cả robot tự chế. Huyện đặt mục tiêu ngay trong năm học này, 100% học sinh trường làng của Thanh Chương sẽ được trải nghiệm lập trình robot.

Còn ở đất học Nam Định, trong học kỳ 1 vừa qua, tất cả các hiệu trưởng tiểu học và THCS của toàn tỉnh Nam Định (gần 600 người) và hơn 1.000 giáo viên giỏi đã được thử lập trình robot. Ngay ở quê Trạng Nguyễn Hiền, Trường THCS Nguyễn Hiền (Nam Trực, Nam Định) đã tổ chức cho gần 100 học sinh thi robot chào mừng Ngày nhà giáo Việt Nam 20-11. Những nơi khác tiếp bước họ: Lào Cai, Quảng Ninh, Cao Bằng, Ninh Bình, Hải Dương, Hải Phòng, học sinh và giáo viên một vài trường cũng đã được học STEM và quan trọng hơn cả, không "sợ" robot nữa.

Ở Hà Nội, đã có hơn 2.000 giáo viên được tập huấn STEM, trong số đó có tất cả giáo viên khối THCS của quận Ba Đình và quận Bắc Từ Liêm. Nhiều giáo viên ở Hà Nội khi học STEM đã nói rằng họ có thể bị thua các trường làng cấp tiến một cách "căn bản và toàn diện" nếu không đổi mới và tiếp cận công nghệ 4.0.

Có thể nói, những kết quả ban đầu ấy về STEM của Việt Nam trong trường làng bắt đầu từ một nỗ lực mở đường của chương trình Sách hóa nông thôn Việt Nam theo nguyên lý "sách mở đường cho STEM". 

Chương trình Sách hóa nông thôn Việt Nam có hai nội dung quan trọng: cộng đồng phụ huynh học sinh, cựu học sinh, doanh nhân và người xa quê đã trao tặng gần 20.000 tủ sách lớp học cho 20.000 lớp học, tạo nên một "hệ sinh thái đọc sách" trong nhiều trường làng ở hơn 40 tỉnh thành. 

Trong quá trình khai trí đó, chương trình Sách hóa nông thôn Việt Nam do ông Nguyễn Quang Thạch khởi xướng đã được nhận giải thưởng UNESCO Literacy 2016 và giải thưởng cho phần thực hành tốt nhất của giải Xóa mù chữ (phổ biến tri thức) của Quốc hội Mỹ, đồng thời mở đường để xây dựng hàng trăm CLB STEM cho các trường làng.

Giải pháp 1 đôla

Trong các cuộc thảo luận về 4.0 và STEM, một câu hỏi được đặt ra là giáo dục STEM có đơn thuần chỉ là dạy và học robot? Câu trả lời ngay và luôn là: Không phải như vậy!

Tại hội thảo quốc tế về STEM ở Sri Lanka vào đầu tháng 12-2017, đại biểu của nhiều nước châu Á đã rất quan tâm tới cách tiếp cận "Kiềng ba chân STEM" cho STEM trong trường làng của Việt Nam do TS Đặng Văn Sơn (ĐHQG Hà Nội) trình bày, với ba trụ cột chính là: STEM sử dụng vật liệu tái chế, STEM tích hợp các môn học theo sách giáo khoa và STEM robot.

Họ quan tâm tới "Kiềng ba chân STEM" của Việt Nam vì thấy cách tiếp cận này cho phép lập CLB STEM với đầu tư tối thiểu 1 đôla/học sinh. Hai trụ cột 1 và 2 chỉ cần kinh phí đào tạo giáo viên là chính, còn để triển khai CLB STEM robot thì chỉ cần ba con robot tự chế dùng bo mạch mở Arduino và phần mềm mở SCRATCH (giá mỗi con khoảng 1,5-2 triệu đồng). Như vậy chỉ cần đầu tư khoảng 5 triệu đồng là có một phòng Lab STEM robot như ở trường làng Thanh Chương.

SCRATCH là phần mềm mở (miễn phí quyền sở hữu trí tuệ) của MIT, đại học hàng đầu của Mỹ, đã được dùng ở hơn 150 nước trên thế giới để "xóa mù lập trình" cho học sinh. Khi học sinh nhiều làng của Việt Nam đã dùng được SCRATCH để lập trình cho robot, chúng ta có thể tự tin là cách mạng công nghiệp lần thứ 4 ở Việt Nam đã bắt đầu.

Dưới sự hướng dẫn của TS Đặng Văn Sơn, các cô giáo quận Ba Đình (Hà Nội) dùng mì ống và kẹo dẻo để dạy STEM mà không cần dùng máy tính và robot - Ảnh: ĐỖ HOÀNG SƠN

STEM: viết tắt của các từ tiếng Anh - Science (khoa học), Technology (công nghệ), Engineering (kỹ thuật) và Maths (toán học). Giáo dục STEM trang bị cho người học những kiến thức và kỹ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học, đồng thời nhằm thúc đẩy tư duy phản biện, suy luận logic và kỹ năng hợp tác.