Ở bậc tiểu học, STEM không chỉ giúp học sinh học tập kiến thức liên môn mà còn rèn luyện cách tư duy khoa học, phân tích dữ liệu và tiếp cận vấn đề một cách hệ thống.
Tuy nhiên, một thực tế đặt ra là nhiều phụ huynh và giáo viên đang loay hoay tìm kiếm một giáo trình STEM chuẩn mực, dễ hiểu và hiệu quả. Họ cần một tài liệu vừa đảm bảo tính khoa học, vừa gần gũi, có thể áp dụng linh hoạt trong lớp học cũng như trong các hoạt động ngoại khóa.
Đáp ứng nhu cầu đó, bộ sách “Giáo dục STEM – Hành trình sáng tạo lớp 5” do NXB Giáo dục Việt Nam phát hành được giới thiệu như một người bạn đồng hành tin cậy. Bài viết này của HEID sẽ mang đến một cái nhìn toàn diện, với phân tích sâu về 15 bài học cùng những giá trị cốt lõi mà cuốn sách đem lại.
1. Khám phá cấu trúc và phương pháp tiếp cận của cuốn sách Giáo dục STEM – Hành trình sáng tạo lớp 5
Bộ sách “Giáo dục STEM – Hành trình sáng tạo lớp 5” được thiết kế theo triết lý học qua làm, tạo nên một hệ thống giáo dục hoàn chỉnh và khoa học. Điểm đặc biệt của bộ sách nằm ở cách tiếp cận có hệ thống, từ việc kích thích tò mò đến ứng dụng thực tế.
1.1 Cấu trúc học tập 5 phần logic trong sách giáo dục STEM
Mỗi bài học trong bộ sách được xây dựng theo quy trình 5 bước logic, tạo thành một hành trình học tập hoàn chỉnh từ khơi gợi đến ứng dụng.
Câu chuyện STEM – Khơi dậy hứng thú
Mỗi bài học bắt đầu bằng những câu chuyện thú vị gần gũi với cuộc sống học sinh. Thay vì đưa ra kiến thức khô khan, tác giả sử dụng các tình huống thực tế để thu hút sự chú ý.
Cách tiếp cận này giúp kích thích trí tò mò tự nhiên của trẻ em, tạo động lực học tập mạnh mẽ ngay từ những phút đầu tiên của bài học.
Thử thách STEM – Phát triển tư duy
Sau khi học sinh đã “bắt” được câu chuyện, bộ sách đưa ra những thử thách cụ thể cần giải quyết. Đây không phải là bài tập thông thường mà là những nhiệm vụ thực tế, có ý nghĩa.
Mỗi thử thách được thiết kế để phù hợp với năng lực nhận thức của học sinh lớp 5, vừa đủ khó để tạo động lực, vừa không quá phức tạp gây nản lòng. Học sinh sẽ phải vận dụng kiến thức từ nhiều môn học để tìm ra giải pháp.
Hoạt động này giúp phát triển tư duy phản biện và kỹ năng giải quyết vấn đề, hai trong số những kỹ năng quan trọng nhất của thế kỷ 21.
Kiến thức STEM – Tích hợp liên môn
Phần kiến thức không được trình bày theo cách truyền thống từng môn một, mà được tích hợp một cách tự nhiên giúp học sinh hiểu rằng kiến thức không tách biệt mà liên kết với nhau, tạo nên bức tranh toàn diện về thế giới xung quanh.
Ví dụ, khi học về xe buồm, học sinh vừa tìm hiểu về lực gió (Khoa học), vừa tính toán diện tích cánh buồm (Toán học), vừa thiết kế cấu trúc xe (Kỹ thuật) và sử dụng dụng cụ chế tạo (Công nghệ).
Sáng chế STEM – Trải nghiệm thực tế
Đây chính là cao trào của bộ sách Giáo dục STEM – Hành trình sáng tạo. Mỗi sản phẩm đều được thiết kế để học sinh có thể hoàn thành với vật liệu dễ tìm, chi phí thấp nhưng vẫn đảm bảo tính khoa học và giá trị giáo dục. Quá trình chế tạo được chia thành các bước nhỏ, dễ thực hiện.
Việc “học bằng tay” này không chỉ giúp ghi nhớ kiến thức lâu hơn mà còn phát triển kỹ năng vận động tinh, khả năng quan sát và tính kiên trì.
STEM và cuộc sống – Ứng dụng thực tế
Bước cuối cùng giúp học sinh nhận ra giá trị thực tiễn của những gì vừa học. Bộ sách không chỉ dừng lại ở việc hoàn thành sản phẩm mà còn mở rộng tầm nhìn về ứng dụng.
Học sinh được khuyến khích tìm hiểu những ứng dụng tương tự trong đời sống, công nghiệp và khoa học. Họ cũng được gợi ý cách cải tiến, phát triển sản phẩm của mình.
Điều này giúp hình thành tư duy sáng tạo và nhận thức về vai trò của khoa học công nghệ trong việc cải thiện cuộc sống con người.
1.2 Phương pháp tiếp cận
Bên cạnh cấu trúc 5 bước, bộ sách còn áp dụng phương pháp tiếp cận khoa học dựa trên các quy trình giáo dục hiện đại, đảm bảo hiệu quả học tập tối ưu, ho phép học sinh trải nghiệm toàn bộ vòng đời của một ý tưởng sáng tạo.
- Tiếp nhận tình huống: Học sinh quan sát một tình huống hoặc vấn đề thực tế để khơi gợi sự chú ý và hình thành nhu cầu học tập.
- Hình thành kiến thức: Trẻ được trang bị kiến thức liên quan nhằm giải thích hiện tượng, phân tích dữ liệu và chuẩn bị cho thử thách.
- Thực hành chế tạo: Học sinh vận dụng kiến thức để thiết kế và tạo ra sản phẩm cụ thể.
- Thử nghiệm: Sản phẩm được kiểm chứng qua các thử nghiệm nhằm đánh giá mức độ đáp ứng tiêu chí ban đầu.
- Báo cáo: Nhóm học sinh trình bày kết quả, thảo luận điểm mạnh – điểm yếu, tiếp nhận phản hồi từ bạn bè và giáo viên.
- Cải tiến: Dựa trên phản hồi và kết quả, học sinh điều chỉnh, hoàn thiện sản phẩm, từ đó rèn luyện khả năng phân tích và cải thiện liên tục.
Phương pháp này đề cao tinh thần “học qua làm” (learning by doing). Nhờ đó, học sinh không chỉ tiếp nhận kiến thức một chiều mà còn được trải nghiệm, thử sai, hợp tác và phản biện. Quá trình này giúp các em:
- Gia tăng hứng thú học tập nhờ tính trải nghiệm.
- Phát triển kỹ năng hợp tác và giao tiếp khi làm việc nhóm.
- Hình thành tư duy logic, biết xác định vấn đề, phân tích nguyên nhân và đưa ra giải pháp tối ưu.
- Rèn luyện bản lĩnh đối diện với thất bại, coi đó là cơ hội để học hỏi và sáng tạo.
Chính cấu trúc và phương pháp tiếp cận toàn diện này đã biến Giáo dục STEM – Hành trình sáng tạo lớp 5 thành một công cụ giáo dục hiệu quả, phù hợp cho cả giáo viên và phụ huynh trong việc đồng hành cùng học sinh.
2. Phát triển tư duy logic cùng 15 bài học STEM sáng tạo và thực tiễn
Bộ sách “Giáo dục STEM 5 – Hành trình sáng tạo” gồm 15 bài học được thiết kế tỉ mỉ, mỗi bài đều mang một chủ đề cụ thể và có mục tiêu giáo dục rõ ràng. Các bài học được chia thành hai nhóm chính: 10 bài học STEM cốt lõi và 5 hoạt động trải nghiệm đặc sắc.
2.1 Khám phá 10 bài học STEM
Nhóm bài học này tập trung vào việc tích hợp kiến thức từ nhiều môn học thông qua các dự án thực tế, giúp học sinh hiểu sâu về mối liên hệ giữa khoa học, toán học, công nghệ và kỹ thuật.
2.1.1 “Tờ rơi” tuyên truyền bảo vệ môi trường đất
Hình thức: Tìm hiểu – thiết kế – sáng tạo.
Môn học:Khoa học tự nhiên (tìm hiểu thành phần đất, chu trình sinh thái), Ngữ văn (viết nội dung tuyên truyền), Mỹ thuật (thiết kế bố cục, màu sắc) và Công nghệ (sử dụng phần mềm đơn giản để thiết kế).
Mô tả: Học sinh tìm hiểu về thực trạng và nguyên nhân ô nhiễm đất. Từ đó, vận dụng kiến thức khoa học để thiết kế và sáng tạo ra những tờ rơi tuyên truyền nhằm nâng cao ý thức bảo vệ môi trường.
Sản phẩm: Tờ rơi tuyên truyền về bảo vệ môi trường đất với nội dung và hình ảnh được thiết kế sáng tạo.
2.1.2 Bức tranh đèn LED
Hình thức: Khám phá – lắp ghép – thiết kế.
Môn học: Kiến thức Vật lý về dòng điện được kết hợp với Toán học (tính toán điện trở, sắp xếp mạch), Mỹ thuật (thiết kế hình ảnh, phối màu) và Kỹ thuật (hàn mạch, lắp đặt).
Mô tả: Học sinh khám phá cấu tạo và nguyên lý hoạt động của mạch điện đơn giản. Sau đó, lắp ghép các linh kiện như dây dẫn, bóng đèn LED để tạo thành một bức tranh nghệ thuật có khả năng phát sáng.
Sản phẩm: Bức tranh đèn LED độc đáo, thể hiện sự kết hợp giữa kiến thức khoa học và óc thẩm mỹ.
2.1.3 Đồ chơi đường đua điện
Hình thức: Khám phá – chế tạo – thử nghiệm.
Môn học: Vật lý (lực từ, chuyển động), Toán học (tính toán tốc độ, quãng đường), Kỹ thuật (thiết kế đường đua, cơ cấu truyền động) và Công nghệ (sử dụng dụng cụ gia công).
Mô tả: Học sinh tìm hiểu cách động cơ điện hoạt động, truyền động bánh xe và cách cung cấp năng lượng bằng pin. Nhóm học sinh thiết kế đường đua phù hợp, lắp ráp mô hình xe và tiến hành thử nghiệm, so sánh hiệu quả với các thiết kế khác.
Sản phẩm: Mô hình xe đồ chơi chạy bằng điện và đường đua được thiết kế riêng.
2.1.4 Xe buồm
Hình thức: Thiết kế – chế tạo – vận dụng.
Môn học: Vật lý (lực đẩy của gió, năng lượng), Kỹ thuật (thiết kế mô hình).
Mô tả: Học sinh nghiên cứu nguyên lý về lực gió và tác động của nó lên cánh buồm. Các em tự thiết kế mô hình xe có gắn buồm, chọn chất liệu thích hợp và thử nghiệm xe chạy bằng sức gió. Từ đó, học sinh nhận ra sự chuyển hóa năng lượng tự nhiên thành cơ năng, đồng thời học cách điều chỉnh thiết kế để xe chạy nhanh và ổn định hơn.
Sản phẩm: Xe buồm tự chế, có khả năng di chuyển trên một quãng đường nhất định.
2.1.5 Hộp đựng bút đa năng
Hình thức: Vận dụng – thiết kế – chế tạo.
Môn học: Toán học được tích hợp với Kỹ thuật (thiết kế kết cấu, tối ưu hóa không gian), Mỹ thuật (thiết kế hình dáng, trang trí) và Công nghệ (gia công vật liệu, lắp ráp).
Mô tả: Học sinh ôn tập kiến thức hình hộp chữ nhật và hình trụ trong Toán học, áp dụng để thiết kế hộp đựng bút. Các em phải tính toán kích thước, phân tích độ bền, lựa chọn vật liệu và trang trí hộp bút theo ý tưởng riêng. Bài học rèn luyện tính cẩn thận, kỹ năng đo lường và sự sáng tạo trong ứng dụng hình học.
Sản phẩm: Hộp đựng bút đa năng được làm từ vật liệu tái chế, có thiết kế khoa học và tiện lợi.
2.1.6 Bảng hiệu từ cây xanh
Hình thức: Khám phá – thiết kế – thực hành.
Môn học: Sinh học được kết hợp với Toán học (tính toán kích thước, khoảng cách trồng), Mỹ thuật (thiết kế hình dáng bảng hiệu) và Kỹ thuật (chế tạo khung đỡ, hệ thống tưới).
Mô tả: Học sinh tìm hiểu về nhu cầu ánh sáng, nước và chất dinh dưỡng của cây xanh. Sau đó, các em lên ý tưởng làm bảng hiệu bằng cây trồng sống, sắp xếp bố cục hài hòa giữa chữ và cây. Bài học nuôi dưỡng ý thức bảo vệ môi trường, kết hợp khoa học và nghệ thuật để tạo nên sản phẩm xanh.
Sản phẩm: Bảng hiệu được làm từ cây xanh, kết hợp kiến thức sinh học và thẩm mỹ.
2.1.7 Xe điện
Hình thức: Chế tạo – thử nghiệm – cải tiến.
Môn học: Cơ học được kết hợp với Toán học (tính toán tỷ số bánh răng, tốc độ), Kỹ thuật (thiết kế hệ thống truyền động) và Công nghệ (gia công chi tiết, lắp ráp).
Mô tả: Nghiên cứu cơ chế truyền động bánh răng, động cơ điện và nguồn năng lượng từ pin. Các em lắp ráp xe điện, thử nghiệm tốc độ, khả năng di chuyển và tìm cách khắc phục sự cố khi xe không hoạt động đúng.
Sản phẩm: Mô hình xe điện chạy bằng pin, có khả năng di chuyển và vượt qua chướng ngại vật.
2.1.8 Áp phích về năng lượng sạch
Hình thức: Tìm hiểu – thiết kế – sáng tạo.
Môn học: Khoa học tự nhiên tích hợp Tin học thông qua việc sử dụng phần mềm Paint để thiết kế áp phích. Học sinh học cách sử dụng các công cụ vẽ cơ bản, chỉnh màu sắc và bố cục.
Mô tả: Học sinh tìm hiểu các dạng năng lượng sạch như gió, mặt trời, thủy điện, sau đó chọn lọc thông tin để thiết kế áp phích trên phần mềm Paint. Các em học cách sử dụng công cụ công nghệ thông tin, thiết kế hình ảnh, chèn chữ và phối màu nhằm truyền tải thông điệp hiệu quả.
Sản phẩm: Áp phích kỹ thuật số về năng lượng sạch, có nội dung và hình ảnh sinh động.
2.1.9 Nhà mặt trời
Hình thức: Nghiên cứu – chế tạo – vận hành.
Môn học: Vật lý (hiểu về điện năng, chuyển đổi năng lượng), Toán học (tính toán công suất, hiệu suất), Kỹ thuật (lắp đặt mạch điện) và Công nghệ (sử dụng dụng cụ đo lường).
Mô tả: Tìm hiểu cách pin mặt trời hoạt động, cách chuyển đổi ánh sáng thành điện năng. Nhóm học sinh thiết kế mô hình nhà có gắn hệ thống điện mặt trời, thử nghiệm chiếu sáng bằng đèn LED hoặc vận hành quạt nhỏ. Qua đó, các em hiểu được vai trò của năng lượng tái tạo trong đời sống và học cách ứng dụng vào kiến trúc bền vững.
Sản phẩm: Mô hình nhà hoạt động bằng điện mặt trời.
2.1.10 Thước lăn
Hình thức: Vận dụng – chế tạo – đo lường.
Môn học: Toán học về chu vi được kết hợp với Vật lý (nguyên lý đo lường), Kỹ thuật (thiết kế cơ cấu đo) và Công nghệ (chế tạo dụng cụ chính xác).
Mô tả: Học sinh học công thức tính chu vi hình tròn, sau đó chế tạo thước lăn để đo độ dài đoạn đường thực tế. Các em thử nghiệm thước trên các bề mặt khác nhau, ghi lại kết quả và so sánh với thước thẳng. Bài học rèn kỹ năng đo đạc, ứng dụng toán học vào đời sống và phát triển tư duy phân tích dữ liệu.
Sản phẩm: Chiếc thước lăn tự chế có độ chính xác tương đối.
2.2 Thực hành 5 hoạt động trải nghiệm STEM
Nhóm hoạt động này được thiết kế để khám phá sâu hơn các lĩnh vực chuyên biệt của STEM, mang tính thử thách cao hơn và yêu cầu học sinh vận dụng tổng hợp nhiều kiến thức và kỹ năng đã học.
2.2.1 Máy đánh trứng cầm tay
Hình thức: Tìm hiểu – thiết kế – chế tạo.
Môn học: Vật lý về chuyển động được tích hợp với Toán học (tính toán tốc độ quay, tỷ số truyền), Kỹ thuật (thiết kế cơ cấu truyền động, lựa chọn vật liệu) và Công nghệ (gia công chi tiết, lắp ráp chính xác).
Mô tả: Học sinh được tìm hiểu cấu tạo của động cơ mini, cách chuyển động quay có thể tạo ra lực đánh. Các em quan sát các mẫu máy đánh trứng, phân tích nguyên lý hoạt động, sau đó chế tạo phiên bản đơn giản từ vật liệu sẵn có.
Sản phẩm: Một chiếc máy đánh trứng cầm tay tự chế, có khả năng vận hành để đánh trứng.
2.2.2 Xe chạy bằng “động cơ nước”
Hình thức: Khám phá – chế tạo – thử nghiệm.
Môn học: Vật lý về lực và chuyển động được kết hợp với Toán học (tính toán lưu lượng, áp suất), Kỹ thuật (thiết kế hệ thống phun nước, cân bằng xe) và Khoa học môi trường (tìm hiểu về năng lượng sạch từ nước).
Mô tả: Học sinh khám phá hoạt động của bánh xe nước, tìm hiểu lực đẩy và áp lực nước. Các em thiết kế mô hình xe được vận hành bằng lực phun của nước, sau đó thử nghiệm trên nhiều bề mặt. Hoạt động giúp học sinh nhận ra vai trò của năng lượng nước trong đời sống và ứng dụng nguyên lý vật lý vào sản phẩm sáng tạo.
Sản phẩm: Mô hình xe chạy bằng “động cơ nước” đơn giản.
2.2.3 Bảng trưng bày về vòng đời của động vật
Hình thức: Nghiên cứu – sáng tạo – trình bày.
Môn học: Sinh học về quá trình phát triển tích hợp với Toán học (thống kê thời gian phát triển, tính toán tỷ lệ), Mỹ thuật (thiết kế bảng trưng bày, vẽ minh họa) và Công nghệ (sử dụng phần mềm trình bày).
Mô tả: Học sinh tìm hiểu kiến thức về vòng đời của động vật: trứng, ấu trùng, trưởng thành.Thu thập hình ảnh, sắp xếp logic và trình bày thành bảng trưng bày trực quan, qua đó hiểu rõ chu kỳ sống, khả năng thích nghi và tầm quan trọng của việc bảo vệ động vật.
Sản phẩm: Bảng trưng bày về vòng đời của một loài động vật khoa học và trực quan.
2.2.4 Biểu đồ xoay
Hình thức: Phân tích – thiết kế – chế tạo.
Môn học: Toán học về tỷ lệ phần trăm và góc được kết hợp với Tin học (xử lý dữ liệu), Mỹ thuật (thiết kế màu sắc, bố cục) và Kỹ thuật (chế tạo cơ cấu xoay).
Mô tả: Học sinh học cách thu thập số liệu, phân loại và chuyển đổi thành biểu đồ trực quan. Việc tạo biểu đồ xoay không chỉ rèn luyện kỹ năng toán học mà còn phát triển năng lực trình bày thông tin một cách khoa học.
Sản phẩm: Biểu đồ quạt xoay, thể hiện số liệu theo cách độc đáo và dễ hiểu.
2.2.5 Đèn giao thông
Hình thức: Lập trình – thiết kế – chế tạo.
Môn học: Tin học về thuật toán được tích hợp với Toán học (logic, thời gian), Kỹ thuật (mạch điện, cảm biến) và Khoa học xã hội (quy tắc giao thông, an toàn đường bộ).
Mô tả: Đây là một trong những bài học đỉnh cao của chương trình STEM, giới thiệu cho học sinh về bo mạch Arduino. Các em sẽ tìm hiểu về cấu trúc tuần tự và cấu trúc lặp trong lập trình Tin học để thiết kế mô hình đèn giao thông có đèn đỏ, vàng, xanh hoạt động theo chu kỳ.
Sản phẩm: Mô hình đèn giao thông có thể hoạt động tự động theo lập trình.
15 bài học và hoạt động trải nghiệm trong bộ sách STEM – Hành trình sáng tạo lớp 5 không chỉ gắn kết kiến thức liên môn với thực tiễn mà còn rèn luyện tư duy logic, sáng tạo và kỹ năng sống cho học sinh. Đây là hành trang thiết thực giúp các em tự tin bước vào bậc học cao hơn, sẵn sàng chinh phục những thử thách mới.
Tham khảo ngay:
- Sách giáo dục STEM lớp 1
- Sách giáo dục STEM lớp 2
- Sách giáo dục STEM lớp 3
- Sách giáo dục STEM lớp 4
- Sách giáo dục STEM lớp 5
3. Hệ sinh thái tài nguyên số hỗ trợ giảng dạy STEM
Bộ sách “Giáo dục STEM 5 – Hành trình sáng tạo” không chỉ là một cuốn sách giáo khoa đơn thuần mà còn đi kèm với một hệ sinh thái tài nguyên số phong phú, giúp giáo viên và phụ huynh dễ dàng triển khai các hoạt động STEM hiệu quả.
Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam đã phát triển 7 học liệu bổ trợ hoàn toàn miễn phí, được thiết kế để hỗ trợ tối đa quá trình giảng dạy và học tập:
Kế hoạch dạy học chi tiết: Cung cấp lộ trình giảng dạy cụ thể cho từng bài học, bao gồm mục tiêu, nội dung, phương pháp và thời gian thực hiện. Giáo viên có thể tham khảo và điều chỉnh phù hợp với điều kiện thực tế của lớp học.
Kế hoạch bài dạy: Chi tiết hóa từng bước tiến hành, từ khởi động, khám phá, hình thành kiến thức đến thực hành và đánh giá. Đây là “sườn bài” chi tiết, giúp giáo viên tự tin đứng lớp và kiểm soát tiến trình dạy học.
Bài giảng điện tử: Các slide bài giảng được thiết kế chuyên nghiệp, trực quan với hình ảnh và hiệu ứng sinh động, hướng dẫn cách làm cho nội dung trở nên hấp dẫn hơn.
Phiếu học tập – đánh giá: Bao gồm các phiếu bài tập, câu hỏi gợi mở và tiêu chí đánh giá cụ thể cho từng hoạt động giúp theo dõi và đánh giá năng lực của học sinh một cách khách quan.
Hình ảnh sản phẩm mẫu: Cung cấp hình ảnh minh họa kết quả mong đợi của mỗi dự án, giúp định hướng rõ ràng cho học sinh và giáo viên trong quá trình thực hiện.
Video tiết dạy minh họa: Các video ghi lại những tiết học thực tế giúp giáo viên hình dung được cách thức tổ chức lớp học và quản lý các hoạt động hiệu quả.
Video thực hành thao tác bổ trợ: Hướng dẫn chi tiết cách thực hiện các dự án, từ chuẩn bị vật liệu đến hoàn thiện sản phẩm, đảm bảo tính chính xác và an toàn.
Bên cạnh đó, giáo viên và phụ huynh có thể truy cập website stem.hoclieu.vn được xây dựng như một trung tâm tài nguyên STEM toàn diện, phục vụ nhu cầu học tập và giảng dạy của cộng đồng giáo dục Việt Nam.
Hệ sinh thái tài nguyên số không chỉ giúp giảm bớt gánh nặng chuẩn bị cho giáo viên mà còn cho phép phụ huynh có thể đồng hành cùng con. Đây chính là “người cộng sự” để “Hành trình sáng tạo” trở thành một chuyến phiêu lưu mới lạ và hấp dẫn cho những mầm non tương lai.
4. Kết luận
Cuốn sách giáo dục STEM – Hành trình sáng tạo lớp 5 không chỉ là một cuốn sách giáo khoa mà còn là công cụ mạnh mẽ để phát triển năng lực toàn diện cho học sinh. Cuốn sách góp phần hình thành thế hệ trẻ Việt Nam năng động, sáng tạo và sẵn sàng hội nhập trong kỷ nguyên mới.
Hãy cùng khám phá, áp dụng bộ sách này để mở ra một hành trình học tập đầy cảm hứng và giá trị cho học sinh lớp 5.
Đọc thêm:
