Không gian sáng chế (Makerspaces) là môi trường học tập sáng tạo mang đến cho học sinh cơ hội thực hành để khám phá, mày mò và sáng tạo bằng cách sử dụng các khái niệm khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM). Mục đích của Không gian sáng chế STEM trong trường học để cung cấp cho học sinh một môi trường hấp dẫn và kích thích trí tò mò, thúc đẩy sự sáng tạo, tư duy phản biện và kỹ năng giải quyết vấn đề, giúp các em phát triển các kỹ năng và kiến thức cần thiết để thành công trong thế giới ngày càng phát triển theo hướng công nghệ ngày nay.

1. Môi trường học an toàn và hấp dẫn với không gian sáng chế STEM

An toàn là một trong những điều quan trọng nhất khi xây dựng Không gian sáng chế STEM. Các hướng dẫn và quy trình an toàn cần tuân thủ khi sử dụng không gian cần được thống nhất và làm rõ với học sinh. Điều này có thể bao gồm các hướng dẫn sử dụng một số tài liệu, dụng cụ và thiết bị cũng như các hướng dẫn về hành vi của học sinh trong không gian sáng chế. Ngoài ra, một điều cần lưu ý là cần tạo ra một bố cục linh hoạt và dễ thích ứng, có thể dễ dàng thay đổi để phù hợp với các dự án và hoạt động khác nhau.

Để tạo ra một môi trường thực sự hấp dẫn, điều cần thiết là kết hợp các tài liệu, nội dung chương trình và công cụ đa dạng có trong Không gian sáng chế STEM. Điều này có thể bao gồm các vật liệu cơ bản như gỗ, kim loại và nhựa, cũng như các vật liệu tiên tiến hơn như nhựa in 3D, bộ dụng cụ robotics và thiết bị thực tế ảo. Bằng cách cung cấp cho học sinh nhiều ý tưởng, cảm hứng và công cụ hỗ trợ, học sinh sẽ có thể khám phá sở thích và niềm đam mê của mình.

2. Tích hợp không gian sáng chế STEM vào chương trình giảng dạy

Việc kết hợp các hoạt động STEM Makerspace vào chương trình giảng dạy hiện là điều cần thiết để đảm bảo rằng học sinh có thể áp dụng các khái niệm mà học sinh đang học trong không gian sáng chế vào các môn học còn lại. Ví dụ: Không gian sáng chế STEM tập trung vào công nghệ máy tính có thể bao gồm các hoạt động như thử thách lập trình, trong đó học sinh học cách điều khiển robot hoặc các thiết bị kỹ thuật số khác.

Không gian sáng chế STEM tập trung vào kỹ thuật có thể bao gồm các hoạt động như thử thách thiết kế, trong đó học sinh làm việc theo nhóm để thiết kế và xây dựng giải pháp cho một vấn đề trong thế giới thực. Ngoài ra, có thể phát triển chương trình giảng dạy mới dành riêng cho không gian sáng chế, có thể được sử dụng để bổ sung cho chương trình giảng dạy hiện có.

Có nhiều bằng chứng cho thấy rằng việc tích hợp các hoạt động trong không gian sáng chế vào chương trình giảng dạy có thể có tác động tích cực đến việc học tập của học sinh. Ví dụ, một nghiên cứu được thực hiện bởi Đại học California, Berkeley, đã phát hiện ra những học sinh tham gia chương trình của không gian sáng chế hiểu rõ hơn về các khái niệm STEM và có nhiều khả năng theo đuổi sự nghiệp trong các lĩnh vực STEM. Ngoài ra, một nghiên cứu của Ủy ban Khoa học Quốc gia đã phát hiện  rằng những học sinh có tham gia hoạt động thường xuyên ở Không gian sáng chế có tỷ lệ tốt nghiệp cao hơn và đạt điểm cao hơn trong các bài kiểm tra tiêu chuẩn trong các môn học STEM.

Để đánh giá quá trình học tập và tiến bộ của học sinh, điều quan trọng là phải thiết lập các mục tiêu học tập có thể đo lường được và theo dõi tiến trình học tập của học sinh theo thời gian. Điều này có thể được thực hiện thông qua nhiều phương pháp, chẳng hạn như các câu đố, bản đánh giá dựa theo từng dự án, chất lượng sản phẩm hoặc các bài kiểm tra viết-nói. Ngoài ra, việc cung cấp cho học sinh thông tin phản hồi về công việc của mình và tạo cơ hội để học sinh chủ động phản ánh về việc học của bản thân.

Dưới đây là một số ý tưởng dự án để kết hợp các hoạt động trong không gian sáng chế vào chương trình giảng dạy:

Thử thách Thiết kế và kỹ thuật:

Học sinh làm việc theo nhóm để thiết kế và xây dựng giải pháp cho một vấn đề trong thế giới thực, chẳng hạn như tạo ra một thiết bị để làm sạch nhựa ngoài đại dương hoặc thiết kế một tuabin gió hiệu quả hơn. Các dự án này có thể tích hợp các khái niệm từ kỹ thuật, vật lý và khoa học môi trường.

Thử thách lập trình:

Học sinh học cách lập trình để điều khiển robot hoặc các thiết bị kỹ thuật số khác. Học sinh có thể sử dụng các ngôn ngữ lập trình như Scratch, Python hoặc JavaScript để tạo trò chơi tương tác, hoạt ảnh hoặc mô phỏng. Dự án này có thể tích hợp các khái niệm từ khoa học máy tính, toán học và giải quyết vấn đề.

Chuyến đi thực tế ảo:

Học sinh sử dụng thiết bị VR để thực hiện các chuyến đi thực tế ảo đến những nơi khó hoặc không thể đến thăm trực tiếp. Ví dụ: học sinh có thể đến thăm các di tích lịch sử, khám phá các hệ sinh thái khác nhau hoặc tìm hiểu về các nền văn hóa khác nhau. Dự án này có thể tích hợp các khái niệm từ nghiên cứu lịch sử, địa lý và văn hóa.

Công nghệ sinh học:

Học sinh học về công nghệ sinh học bằng cách tiến hành các thí nghiệm với vi sinh vật, chẳng hạn như vi khuẩn và nấm men. Họ có thể sử dụng máy PCR và điện di trên gel để phân tích DNA, hoặc sử dụng kính hiển vi để quan sát tế bào và vi sinh vật. Dự án này có thể tích hợp các khái niệm từ sinh học, hóa học và hóa sinh.

Đây chỉ là một vài ví dụ và còn có nhiều khả năng khác để kết hợp các hoạt động của không gian sáng chế vào chương trình giảng dạy. Điều quan trọng chúng ta cần nhớ là các dự án thành công nhất là những dự án được kết nối trực tiếp với chương trình giảng dạy và có ý nghĩa đối với học sinh.

Bằng cách cung cấp cho học sinh cơ hội tham gia học tập dựa trên dự án, thực hành trong các lĩnh vực STEM, không gian sáng chế STEM có thể giúp thúc đẩy sự sáng tạo, đổi mới và kỹ năng giải quyết vấn đề ở học sinh. Những kỹ năng này không chỉ hữu ích trong các lĩnh vực STEM mà còn trong nhiều lĩnh vực khác của cuộc sống.

3. Bảo trì không gian sáng chế STEM và đánh giá liên tục

Khi Không gian sáng chế STEM đã được thiết lập, chúng ta thường xuyên phải kiểm tra, cập nhật và nâng cấp các tài liệu, dụng cụ và thiết bị sử dụng trong không gian. Điều này đảm bảo rằng không gian vẫn phù hợp và hấp dẫn đối với học sinh, đồng thời phản ánh những phát triển và xu hướng mới nhất trong giáo dục STEM. Ngoài ra, chúng ta cần liên tục đánh giá và cải thiện hiệu quả của Không gian sáng chế STEM, bằng cách thu thập phản hồi từ học sinh, giáo viên và các bên liên quan khác.

Để đánh giá Không gian sáng chế STEM, giáo viên cần thu thập dữ liệu về quá trình tham gia của học sinh, kết quả học tập và các chỉ số liên quan khác. Dữ liệu này có thể được sử dụng để xác định các khu vực hoạt động hiệu quả nhất và các khu vực cần cải thiện. Bằng cách thường xuyên đánh giá, chúng ta sẽ cải tiến liên tục để đáp ứng tốt hơn nhu cầu của học sinh và giáo viên.

4. Kết luận

Không gian sáng chế STEM là một thành phần thiết yếu của giáo dục hiện đại, mang đến cho học sinh cơ hội khám phá, sáng tạo và đổi mới bằng cách sử dụng các khái niệm STEM. Bằng cách cung cấp cho học sinh quyền truy cập vào các dự án đa dạng ngành nghề lĩnh vực, công cụ, thiết bị và tài nguyên đáng giá và hữu ích, Không gian sáng chế sẽ giúp thu hẹp khoảng cách thành tích và cải thiện thành tích học tập. Hơn nữa, Không gian sáng chế cung cấp cho sinh viên những trải nghiệm thực tế, giúp học sinh chuẩn bị cho tương lai. Các giáo viên cùng cấp bậc quản lý nên xem xét việc tạo Không gian trong trường học của mình để hỗ trợ học sinh học tập và phát triển.

Tổng kết

Thầy Cô đang quan tâm, muốn tìm hiểu về Giáo dục STEM, cách áp dụng phương pháp STEM vào lớp học, hãy tham khảo ngay “Khoá đào tạo Nhà giáo dục STEM cấp chứng nhận ISA-STEM.org” của International STEM Association nhé!

Bài viết được biên soạn bởi International STEM Association, xin vui lòng không được sao chép dưới mọi hình thức.