Tư Vấn Danh Mục Thiết Bị Phòng STEM Tiểu Học

Phòng STEM tiểu học là không gian hỗ trợ học sinh học tập thông qua thực hành, khám phá, thử nghiệm và giải quyết các vấn đề thực tế. Khác với một phòng học lý thuyết thông thường, phòng STEM cần được thiết kế linh hoạt để học sinh có thể làm việc nhóm, sử dụng dụng cụ thực hành, chế tạo mô hình và trình bày sản phẩm.

Vì vậy, việc xây dựng danh mục thiết bị phòng STEM tiểu học cần được thực hiện đồng bộ từ thiết bị khoa học, công nghệ, kỹ thuật, lập trình, robot đến nội thất, thiết bị trình chiếu và các giải pháp bảo đảm an toàn.

Bài viết dưới đây cung cấp gợi ý danh mục thiết bị theo hướng xây mới – nâng cấp – lập dự toán phòng STEM tiểu học, phù hợp với nhu cầu triển khai hoạt động STEM/ STEAM trong nhà trường.

1. Cơ Sở Xây Dựng Danh Mục Thiết Bị Phòng STEM Tiểu Học

Chương trình giáo dục phổ thông 2018 được triển khai theo định hướng phát triển phẩm chất và năng lực học sinh, đồng thời tăng tính chủ động của nhà trường trong việc xây dựng kế hoạch giáo dục phù hợp với điều kiện thực tế. Bộ GD&ĐT cũng đã khuyến khích giáo dục STEM và STEAM trong giáo dục tiểu học.

Về thiết bị dạy học, Thông tư 37/2021/TT-BGDĐT ban hành Danh mục thiết bị dạy học tối thiểu cấp Tiểu học; danh mục này bao gồm thiết bị cho nhiều môn học và hoạt động giáo dục như Tự nhiên và Xã hội, Khoa học, Tin học, Công nghệ, Hoạt động trải nghiệm và thiết bị dùng chung. Thông tư 26/2023/TT-BGDĐT tiếp tục sửa đổi, bổ sung một số nội dung của danh mục này, có hiệu lực từ ngày 12/02/2024.

Do đó, khi xây dựng phòng STEM, nhà trường có thể lấy chương trình, yêu cầu cần đạt và danh mục thiết bị dạy học hiện hành làm cơ sở, sau đó bổ sung các nhóm thiết bị thực hành và công nghệ phù hợp với định hướng STEM của từng trường.

Một danh mục phòng STEM tiểu học có thể được chia thành các nhóm chính:

• Thiết bị trình chiếu và tương tác.
• Bộ dụng cụ STEM khoa học.
• Bộ thực hành kỹ thuật và cơ khí.
• Bộ lập trình và robot giáo dục.
• Bộ điện – điện tử.
• Bộ cảm biến và đo lường.
• Thiết bị chế tạo và mô hình.
• Máy tính và thiết bị công nghệ.
• Dụng cụ thủ công và vật tư tiêu hao.
• Bàn ghế STEM và nội thất phòng học.
• Tủ lưu trữ thiết bị.
• Hệ thống điện, chiếu sáng và an toàn.

2. Danh Mục Thiết Bị Phòng STEM Tiểu Học Bao Gồm Những Gì?

2.1. Màn hình tương tác và thiết bị trình chiếu

Màn hình tương tác có thể đóng vai trò là thiết bị trung tâm trong các tiết học STEM.

Giáo viên có thể sử dụng màn hình để:

• Giới thiệu chủ đề và nhiệm vụ STEM.
• Trình chiếu video, hình ảnh và mô phỏng.
• Hướng dẫn quy trình thực hành.
• Minh họa cấu tạo của mô hình.
• Tương tác trực tiếp với nội dung bài học.
• Hướng dẫn học sinh trình bày sản phẩm.
• Kết nối máy tính và các thiết bị ngoại vi.

Với phòng STEM tiểu học, nên ưu tiên màn hình có giao diện trực quan, hỗ trợ viết/chú thích và kết nối linh hoạt với máy tính hoặc thiết bị di động.

2.2. Bộ thiết bị STEM khoa học

Đây là nhóm thiết bị phục vụ các hoạt động khám phá khoa học và thí nghiệm đơn giản.

Danh mục có thể bao gồm:

• Bộ dụng cụ đo lường.
• Cốc, khay, ống nghiệm và dụng cụ chứa.
• Kính lúp.
• La bàn.
• Nhiệt kế.
• Đồng hồ đo thời gian.
• Bộ nam châm.
• Bộ thí nghiệm ánh sáng.
• Bộ thí nghiệm âm thanh.
• Bộ thí nghiệm nhiệt.
• Bộ thí nghiệm nước và môi trường.
• Bộ mô hình về lực và chuyển động.

Các dụng cụ nên được lựa chọn theo độ tuổi và khả năng thao tác của học sinh tiểu học, ưu tiên thiết kế an toàn và dễ sử dụng.

2.3. Bộ thực hành kỹ thuật và cơ khí

Nhóm thiết bị này giúp học sinh làm quen với tư duy thiết kế, kết cấu và nguyên lý vận hành của các mô hình.

Có thể lựa chọn:

• Bộ thanh lắp ghép.
• Bộ bánh răng.
• Bộ ròng rọc.
• Bộ trục và bánh xe.
• Bộ mô hình cầu.
• Bộ mô hình máy đơn giản.
• Bộ truyền động.
• Bộ kết cấu xây dựng.
• Bộ dụng cụ lắp ráp.
• Bộ mô hình kỹ thuật.

Thông qua các bộ kit này, học sinh có thể thiết kế và chế tạo những sản phẩm đơn giản như cầu, xe, tháp, cánh tay cơ khí hoặc mô hình máy.

2.4. Bộ điện – điện tử cơ bản

Điện – điện tử là nhóm thiết bị có thể mở rộng đáng kể khả năng thực hành trong phòng STEM.

Danh mục tham khảo:

Đối với học sinh tiểu học, các bộ thiết bị nên sử dụng điện áp thấp, thiết kế dạng module và có cơ chế bảo vệ nhằm hạn chế rủi ro trong quá trình thực hành.

2.5. Bộ lập trình và robot giáo dục

Robot giáo dục là một trong những nhóm thiết bị thường được sử dụng để tạo các hoạt động STEM có tính tương tác cao.

Có thể xây dựng danh mục theo từng cấp độ:

Cấp độ cơ bản

• Robot lắp ráp đơn giản.
• Bộ điều khiển.
• Động cơ.
• Cảm biến.
• Khối lệnh trực quan.

Cấp độ nâng cao

• Robot di chuyển.
• Robot tránh vật cản.
• Robot dò đường.
• Robot điều khiển bằng cảm biến.
• Bộ lập trình kéo thả.
• Bộ vi điều khiển giáo dục.

Các bộ robot nên sử dụng ngôn ngữ lập trình trực quan hoặc kéo thả để phù hợp với khả năng tiếp cận của học sinh tiểu học.

2.6. Bộ cảm biến và thiết bị đo lường

Cảm biến giúp học sinh chuyển các hiện tượng trong thế giới thực thành dữ liệu để quan sát và phân tích.

Một số loại có thể sử dụng:

• Cảm biến nhiệt độ.
• Cảm biến ánh sáng.
• Cảm biến khoảng cách.
• Cảm biến âm thanh.
• Cảm biến độ ẩm.
• Cảm biến chuyển động.
• Cảm biến khí hậu.
• Cảm biến lực.

Ví dụ, học sinh có thể thực hiện dự án “Vườn cây thông minh”, trong đó cảm biến độ ẩm được sử dụng để xác định tình trạng đất và điều khiển hệ thống tưới.

2.7. Máy tính và thiết bị công nghệ

Máy tính giúp học sinh lập trình, thiết kế, tìm kiếm thông tin, xử lý dữ liệu và điều khiển các mô hình.

Danh mục có thể gồm:

• Máy tính để bàn.
• Laptop.
• Máy tính bảng.
• Webcam.
• Bàn phím và chuột.
• Tai nghe.
• Thiết bị lưu trữ dữ liệu.

Không nhất thiết mọi học sinh phải sử dụng một máy tính riêng. Tùy phương pháp tổ chức lớp học, có thể bố trí máy theo nhóm để học sinh cùng thiết kế và lập trình sản phẩm.

2.8. Bộ chế tạo và mô hình STEM

Đây là nhóm thiết bị giúp học sinh chuyển ý tưởng thành sản phẩm thực tế.

Có thể trang bị:

• Bộ vật liệu xây dựng mô hình.
• Bộ mô hình năng lượng tái tạo.
• Bộ mô hình giao thông.
• Bộ mô hình nhà thông minh.
• Bộ mô hình nông nghiệp thông minh.
• Bộ mô hình thành phố thông minh.
• Bộ mô hình môi trường.
• Bộ mô hình máy móc đơn giản.

Nhóm thiết bị này nên được xây dựng theo chủ đề dự án thay vì mua quá nhiều bộ kit riêng lẻ nhưng ít được sử dụng.

2.9. Bộ năng lượng tái tạo

Năng lượng tái tạo là một chủ đề phù hợp để tổ chức các dự án STEM trực quan.

Danh mục có thể bao gồm:

• Tấm pin năng lượng mặt trời mini.
• Mô hình tua-bin gió.
• Động cơ.
• Bộ tích trữ năng lượng.
• Đèn LED.
• Bộ dây kết nối.
• Mô hình nhà sử dụng năng lượng mặt trời.

Học sinh có thể thực hiện các dự án như:

“Ngôi nhà sử dụng năng lượng mặt trời”, “Xe chạy bằng năng lượng mặt trời” hoặc “Mô hình tua-bin gió”.

2.10. Bộ công cụ thủ công và dụng cụ chế tạo

Một phòng STEM tiểu học cần có nhóm dụng cụ phục vụ quá trình tạo mẫu.

Có thể bao gồm:

• Kéo.
• Thước.
• Kìm.
• Tua vít.
• Kìm cắt dây.
• Keo dán.
• Súng bắn keo loại phù hợp.
• Dụng cụ lắp ráp.
• Thảm cắt.
• Dụng cụ đánh dấu.
• Bộ hộp đựng linh kiện.

Với thiết bị có nguy cơ gây thương tích hoặc sinh nhiệt, nhà trường cần lựa chọn loại phù hợp với lứa tuổi và quy trình giám sát của giáo viên.

2.11. Vật tư tiêu hao STEM

Đây là hạng mục cần được tính riêng trong dự toán.

Vật tư có thể gồm:

• Giấy.
• Bìa carton.
• Que gỗ.
• Ống hút.
• Dây điện.
• LED.
• Pin.
• Keo dán.
• Băng dính.
• Dây chun.
• Vật liệu tái chế.
• Linh kiện điện tử cơ bản.

Khác với thiết bị cố định, vật tư tiêu hao cần được dự trù theo số tiết học hoặc số dự án trong năm học.

2.12. Bàn thực hành STEM

Bàn thực hành là một trong những yếu tố quyết định tính linh hoạt của phòng STEM.

Nên ưu tiên:

• Bàn có thể ghép nhóm.
• Bàn có bánh xe khóa được nếu phù hợp.
• Mặt bàn chịu được thao tác thực hành.
• Kích thước phù hợp học sinh tiểu học.
• Có không gian lưu trữ vật tư.
• Dễ di chuyển và bố trí lại.

Thay vì bố trí bàn theo hàng cố định như lớp học truyền thống, phòng STEM có thể tổ chức theo nhóm 4–6 học sinh để thuận tiện cho hoạt động thiết kế và chế tạo.

2.13. Tủ lưu trữ thiết bị STEM

Do phòng STEM có nhiều bộ kit nhỏ và linh kiện, hệ thống lưu trữ cần được tính toán ngay từ đầu.

Có thể sử dụng:

• Tủ thiết bị có ngăn.
• Tủ linh kiện.
• Khay phân loại.
• Hộp đựng bộ kit.
• Tủ khóa an toàn.
• Kệ trưng bày sản phẩm.

Nên phân loại thiết bị theo chủ đề hoặc nhóm sử dụng để giáo viên dễ kiểm kê và học sinh dễ tìm kiếm.

2.14. Camera và thiết bị ghi hình

Camera có thể hỗ trợ giáo viên trình diễn thao tác thực hành cho cả lớp.

Ví dụ, khi giáo viên thực hiện một thao tác nhỏ trên bàn thực hành, camera có thể truyền hình ảnh lên màn hình tương tác để toàn bộ học sinh quan sát.

Thiết bị có thể gồm:

• Camera vật thể.
• Webcam.
• Camera PTZ.
• Micro.
• Loa.

Đây là nhóm thiết bị hữu ích nếu phòng STEM được sử dụng cho đào tạo trực tuyến, ghi hình hoạt động hoặc chia sẻ bài giảng.

3. Danh Mục Thiết Bị Phòng STEM Tiểu Học Theo Nhóm

Một phòng STEM khoảng 30–36 học sinh có thể tham khảo cấu trúc danh mục sau:

Danh mục thực tế cần được điều chỉnh theo diện tích phòng, số lượng học sinh, số nhóm thực hành, chương trình hoạt động STEM và ngân sách đầu tư.

5. Xây Dựng Danh Mục Thiết Bị Theo Chủ Đề STEM Tiểu Học

Thay vì đầu tư thiết bị theo kiểu liệt kê, nhà trường có thể xây dựng danh mục theo chủ đề dự án.

Ví dụ:

Cách tiếp cận này giúp nhà trường trả lời được câu hỏi quan trọng: “Thiết bị này sẽ được sử dụng trong bài học hoặc dự án nào?”

6. Lập Dự Toán Danh Mục Thiết Bị Phòng STEM Tiểu Học:

Khi lập dự toán, nên chia thành từng nhóm để dễ kiểm soát ngân sách:

Khi lập danh mục, mỗi thiết bị nên có các thông tin:

Tên thiết bị → Thông số kỹ thuật → Đơn vị tính → Số lượng → Mục đích sử dụng → Xuất xứ/nhãn hiệu nếu cần → Ghi chú.

Đầu tư phòng STEM không nên bắt đầu bằng việc chọn một danh sách thiết bị có sẵn. Nhà trường cần xác định trước mục tiêu đào tạo, số lượng học sinh, diện tích phòng và các chủ đề STEM dự kiến triển khai.

Cách lập này thuận tiện cho việc xây dựng dự toán, so sánh phương án và tổ chức mua sắm.

7. Đại Nam – Chuyên Tư Vấn Danh Mục Thiết Bị Phòng STEM Tiểu Học

Từ đó, danh mục thiết bị có thể được xây dựng theo hướng đồng bộ:

Không gian → Nội thất → Thiết bị STEM → Công nghệ → Robot/Lập trình → Hạ tầng → An toàn → Vật tư tiêu hao.

Đại Nam chuyên tư vấn giải pháp xây mới, nâng cấp và xây dựng danh mục thiết bị phòng STEM tiểu học theo quy mô và nhu cầu thực tế của từng trường.

Các hạng mục có thể tư vấn gồm:

• Phòng STEM tiểu học.
• Phòng STEM/STEAM.
• Thiết bị khoa học thực hành.
• Bộ kit STEM.
• Robot giáo dục.
• Bộ lập trình.
• Bộ điện – điện tử.
• Cảm biến và IoT giáo dục.
• Màn hình tương tác.
• Nội thất phòng STEM.
• Tủ và giải pháp lưu trữ thiết bị.
• Danh mục thiết bị và cấu hình phục vụ lập dự toán.

Danh mục thiết bị phòng STEM tiểu học cần được xây dựng dựa trên mục tiêu giáo dục và khả năng tổ chức hoạt động thực tế, thay vì tập trung vào số lượng thiết bị.

Một phòng STEM hiệu quả cần tạo được chu trình:

Khám phá → Thiết kế → Chế tạo → Thử nghiệm → Điều chỉnh → Trình bày sản phẩm.

Do đó, danh mục nên kết hợp giữa thiết bị khoa học, kỹ thuật, công nghệ, lập trình, robot, dụng cụ chế tạo, nội thất và hệ thống trình chiếu, đồng thời có phương án vật tư tiêu hao và lưu trữ.

Đối với các trường đang có kế hoạch xây mới, nâng cấp hoặc lập dự toán phòng STEM tiểu học, việc khảo sát và xây dựng danh mục thiết bị theo từng nhóm chức năng sẽ giúp kiểm soát ngân sách, hạn chế đầu tư dàn trải và tăng khả năng khai thác thiết bị trong các hoạt động STEM/ STEAM.

Để được tư vấn giải pháp phù hợp nhất, vui lòng liên hệ: 094 280 1618.

Công ty Cổ phần Thiết bị và Khoa học Kỹ thuật Đại Nam – chuyên tư vấn giải pháp cho doanh nghiệp và trường học

Miền Bắc: Số 5 Hạ Yên Quyết – P. Yên Hoà – Q. Cầu Giấy – Hà Nội

Miền Nam: Số 33 Mai Lão Bạng – P.13 – Quận Tân Bình – Tp.HCM

Hotline: 094 280 1618

Fanpage: https://www.facebook.com/dainamcorp.2016