Dạy và học lập trình robot: Quan trọng là vượt qua rào cản tâm lý
Dạy và học lập trình robot: Quan trọng là vượt qua rào cản tâm lý
Khoa học và Phát triển trò chuyện với ông Đỗ Hoàng Sơn, đại diện Liên minh STEM, về những giá trị mà một cuộc thi robot theo chuẩn quốc tế có thể đem lại cho giáo dục STEM ở Việt Nam.
Xin ông cho biết cuộc thi VEX IQ Robotics toàn quốc 2023 diễn ra vào hai ngày cuối tuần qua tại Hà Nội có gì đặc biệt so với các cuộc thi robot chúng ta đã có trước đây?
Có nhiều cuộc thi robot ở Việt Nam, đến mức khó liệt kê đầy đủ hết được. Những huyện vùng sâu vùng xa, như Si Ma Cai, Mù Cang Chải, Than Uyên, Bình Gia, Bảo Thắng, Thanh Chương, Phù Ninh, Nam Trực, v.v… đều đã nhiều lần tổ chức các cuộc thi robot cấp huyện cho các lứa tuổi khác nhau, sử dụng các robot “made in Việt Nam”, lập trình không quá phức tạp.
Nhưng một cuộc thi robot như vừa rồi, tổ chức theo thể thức và tiêu chuẩn quốc tế để chọn ra đội tuyển quốc gia thi đấu tại giải thế giới tại Mỹ với khoảng 3.000 đội tham dự, thì chưa từng có.
Một điểm cần nhấn mạnh nữa là cuộc thi vừa qua có 143 đội từ 33 tỉnh/thành. Trước đây, để chọn ra đội thi robotics quốc tế thường chỉ có các đội từ một số tỉnh, thành phố lớn. Trong khi đó, lần này có sự tham gia của nhiều đội vùng cao, nông thôn và họ đã đạt thứ hạng cao.
Ấn tượng nhất với tôi là khả năng tham gia thi đấu và kết quả tốt của các đội tuyển từ những huyện nghèo nhất cả nước, như các trường: Phổ thông Dân tộc nội trú huyện Mù Cang Chải, tỉnh Yên Bái; THCS thị trấn Lang Chánh, tỉnh Thanh Hoá; THCS Tô Hiệu và THCS Hoàng Văn Thụ, huyện Bình Gia, tỉnh Lạng Sơn; Phổ thông Dân tộc nội trú THPT tỉnh Tuyên Quang; THCS Võ Liệt, huyện Thanh Chương, tỉnh Nghệ An; và THCS Số 2 xã Xuân Quang huyện Bảo Thắng tỉnh Lào Cai.
Vậy về độ khó của cuộc thi lần này thì sao?
Yêu cầu của cuộc thi lần này cũng khó hơn, đòi hỏi cả chữ “E” trong STEM, có nghĩa là thiết kế kỹ thuật, chứ không chỉ lập trình.
Trong hai ngày 25 và 26/2, cuộc thi VEX IQ Robotics toàn quốc đã được tổ chức lần đầu với sự tham gia của 143 đội học sinh U15 đến từ 33 tỉnh/thành. Ảnh: STEAM for Vietnam
Các cuộc thi cấp huyện thường theo thể thức xây dựng robot hồng ngoại hoặc robot cảm biến siêu âm, lập trình sao cho robot có thể chạy bám theo vệt đen hoặc tránh chướng ngại vật. Cũng có các cuộc thi điều khiển robot bằng tay thông qua kết nối bluetooth. Để học sinh xây dựng được các tính năng như vậy và để tổ chức các cuộc thi đều không phải là dễ, dù vậy yêu cầu về thiết kế kỹ thuật không quá cao, tập trung vào lập trình là chính.
Trong khi đó, cuộc thi vừa qua sử dụng robot giáo dục VEX IQ hàng đầu của Mỹ - ngoài lập trình, các đội còn phải tìm ra phương án lắp ráp robot thành một hình dáng nhất định sao cho thích nghi hiệu quả nhất với sân đấu và các yêu cầu của bài thi.
Ông có thể cho biết vì sao các cuộc thi robot lại thường có chỗ đứng riêng so với các cuộc thi STEM khác?
Bản thân robotics là một nghề nghiệp STEM trụ cột trong cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư này, vì nó là nền tảng của sản xuất công nghiệp và tự động hóa. Tiếp theo, trong giáo dục STEM, một nhiệm vụ quan trọng hàng đầu là xóa mù lập trình, và robot là thiết bị xóa mù lập trình hấp dẫn và hiệu quả.
Các đội tranh tài trong trò chơi robot “Slapshot”. Ảnh: STEAM for Vietnam
Dễ thấy là trẻ em trong độ tuổi đi học chỉ thích chơi thôi, nếu bắt học thì rất khó và chỉ có một số ít hứng thú, mà robot lại có tính chất giống với đồ chơi khi học sinh vừa lắp ráp, xây dựng rồi điều khiển. Chính vì sự tương tác hấp dẫn, thú vị như vậy nên robot trở thành thiết bị công nghệ để dạy học STEM hiệu quả. Trong việc thiết kế, lập trình robot cũng đòi hỏi làm việc nhóm và nhiều kỹ năng khác.
Với những “đặc tính” như vậy của việc dạy và học bằng robot, thì một cuộc thi robot trên phạm vi cả nước như vừa qua đã có ý nghĩa gì cho giáo dục STEM?
Cuộc thi lần này thu hút được một cộng đồng lớn tham dự, hơn 800 học sinh từ 33 tỉnh thành, trong khi yêu cầu về chuyên môn cao, có thể nói là vào dạng tiêu chuẩn robotics cao nhất thế giới cho độ tuổi U15. Do đó đầu tiên phải nói đến ý nghĩa về phương diện tổ chức. Việt Nam đã thử sức và thành công, tổ chức được cuộc thi với quy mô và chất lượng ngoài mong đợi của giới chuyên môn về robot và STEM, cho thấy chúng ta đủ năng lực để tổ chức các cuộc thi tiêu chuẩn quốc tế như vậy.
Thứ hai là về mặt nhận thức xã hội. Với một hệ sinh thái giáo dục STEM và robotics được nhiều người hưởng ứng như vậy, hàng nghìn phụ huynh, giáo viên đến từ nhiều tỉnh/thành, sẽ thay đổi nhận thức của nhiều cán bộ quản lý giáo dục.
Thực tế, xuất hiện ở trên khán đài cuộc thi là nhiều lãnh đạo phòng giáo dục từ các địa phương, hiệu trưởng các nhà trường. Họ có thể thấy rằng chúng ta có khả năng chạm tay vào những tiêu chuẩn giáo dục và sân chơi đỉnh cao.
Học sinh trường THCS Nguyễn Hiền, huyện Nam Trực, tỉnh Nam Định, nói chuyện với chuyên gia robotics của Singapore tham dự cuộc thi để học hỏi kinh nghiệm tổ chức cuộc thi robot VEX IQ quy mô lớn của Việt Nam. Ảnh: Long Minh
Cuộc thi lần này cũng đánh dấu sự vượt khó của nhiều học sinh, giáo viên, phụ huynh vùng cao, nông thôn. Trước cuộc thi, không ít người người cho rằng với yêu cầu kỹ thuật cao và trang bị phức tạp như vậy thì các đơn vị khó khăn về cơ sở vật chất và nhân lực đào tạo sẽ không thể tham gia. Nhưng thực tế, họ tham gia được và bắt kịp với tốc độ rất nhanh.
Và thành tích của họ có thể cạnh tranh với các đội từ các thành phố lớn?
Tôi có thể kể ra những đội như vậy. Đội của trường Liên Việt, TP. Kon Tum đăng ký tham gia lúc chưa có robot trong tay. Họ đi quãng đường gần 100km cả đi và về, đến trường THPT Chi Lăng ở TP. Pleiku để được huấn luyện và sử dụng phòng lab. Vừa rồi các bạn ấy đã đứng thứ 3 ở phần thi kỹ năng lập trình. Hay huyện Nam Trực chỉ có một thời gian chuẩn bị ngắn nhưng 4 đội tham gia đều đạt thứ hạng cao, 2 đội được đi Mỹ đến từ THCS Nguyễn Hiền và THCS Nam Hồng của huyện này.
Không phải các đội từ các thành phố lớn, mà là đội Cao Bằng giành được nhiều giải thưởng nhất trong các đội, và giành suất đi thi đấu ở Mỹ nhờ giải Create Award. Trường THPT Chi Lăng của tỉnh Gia Lai có hai đội đi Mỹ; trường THCS và trường THPT Đông Du của tỉnh Đắk Lắk có chung một đội. Như vậy là các tỉnh vùng cao chiếm 30% số đội đoạt giải cao ở bảng trung học U15.
Robot VEX IQ của đội tuyển Cao Bằng đoạt giải Create Award cho thiết kế kỹ thuật sáng tạo. Trong ảnh: Đội tuyển Cao Bằng và TS Trần Việt Hùng, đồng sáng lập Dự án phi lợi nhuận STEAM for Vietnam. Tác giả: Long Minh.
Và có những đội vùng nông thôn chưa giành được suất đi Mỹ, nhưng việc họ chuẩn bị và tham gia thi đấu được bằng VEX IQ cũng là cố gắng đáng kể - đó là 4 đội của các trường tiểu học và THCS ở huyện Phù Ninh, tỉnh Phú Thọ; 5 đội của huyện Nam Trực và huyện Mỹ Lộc - tỉnh Nam Định; 2 đội của huyện Thái Thụy và huyện Đông Hưng – tỉnh Thái Bình; 2 đội của huyện Chi Lăng và huyện Cao Lộc –Lạng Sơn.
Vì vậy có thể thấy là với một nhận thức tốt và những hỗ trợ về cơ sở vật chất, học sinh Việt Nam không khó tiếp cận với những chương trình học và thi đấu robot theo tiêu chuẩn thế giới. Đây cũng là những điều mà một cuộc thi như vừa qua góp phần đem lại.
Với tư cách một người theo dõi sát sao và hỗ trợ tích cực cho nhiều trường ở nông thôn, miền núi chuẩn bị trước cuộc thi, ông cho rằng có thể rút ra những kinh nghiệm gì từ cuộc thi lần này?
Qua cuộc thi này tôi thấy một điều đáng mừng là việc sử dụng công nghệ để tiến hành dạy học từ xa đã được phát huy một cách có hiệu quả, giúp tiết kiệm chi phí và giải quyết vấn đề giáo viên, huấn luyện viên, năng lực tổ chức học tập. Vì có số lượng đội, địa phương tham gia lớn và đa dạng như vậy, chúng ta cần có các giải pháp tổ chức học tập để mọi người đều có thể tiếp cận những tiêu chuẩn cao trong đào tạo robotics và STEM.
Cũng phải nhìn nhận rằng các khó khăn còn rất đa dạng. Về thiết bị, giả sử có robot (VEX IQ có giá đến 1.000 USD), có sân để thử robot và thử thi đấu thì việc thiết kế và vận hành cũng không dễ dàng. Về đào tạo, làm thế nào để các thầy cô giáo có thể tổ chức được sân chơi và huấn luyện học sinh.
Đây không phải những việc chúng ta làm được ngày một ngày hai. Để tiếp cận robot VEX, học sinh và giáo viên ở những đơn vị tham gia được đều đã tiếp cận lập trình, robot “made in Việt Nam” hoặc một số loại robot khác tương đương. Khi đã được xóa mù lập trình rồi thì việc tiếp cận robot VEX chỉ phức tạp ở chữ E - Engineering, cũng là yếu tố phức tạp hơn các robot khác.
Nhưng nếu chưa tiếp cận lập trình và robotics thì rào cản kỹ thuật quá lớn, mọi người sẽ ngại tiếp cận robot VEX và ngại tham gia cuộc thi. Đây cũng là giá trị của việc tổ chức các giải thi robot ở vùng cao, nông thôn, sử dụng những công cụ sẵn có như robot “nhà làm” hoặc robot ảo, nhằm tạo ra nền tảng để phát triển.
Cảm ơn ông đã chia sẻ.
Giải vô địch VEX IQ Robotics toàn quốc 2023 được đồng tổ chức bởi STEAM for Vietnam, Trung tâm Hoa Kỳ (trực thuộc Đại sứ quán và Lãnh sự quán Mỹ tại Việt Nam) và Đại học Bách khoa Hà Nội vào ngày 25 và 26/2, nhằm chọn ra các đội tham gia VEX Robotics World Championship 2023 ở Texas, Mỹ, vào tháng 5 tới. Theo dự kiến ban đầu, Việt Nam có 10 đội được thi quốc tế, nhưng xét trên quy mô cuộc thi quốc gia, Việt Nam sẽ có 19 đội. Với con số này, Việt Nam chỉ đứng sau Mỹ, Trung Quốc, Anh và Úc trong cuộc thi có 60 nước tham gia.
143 đội từ 170 trường Tiểu học, THCS ở 33 tỉnh/thành trên cả nước tranh tài trong trò chơi robot “Slapshot”, giống với thể thức giải vô địch thế giới.
Trò chơi này chia sân đấu thành 2 nửa, một nửa là vị trí robot được di chuyển và thu thập “đạn”, nửa còn lại là vùng bắn đạn sang để ghi bàn. Ở nửa sân thứ nhất, “đạn” được chứa trong các ngăn với các cơ chế mở khác nhau, chẳng hạn như trong một hộp chứa phải đẩy lên cao cho đổ ra hoặc trong một ngăn kéo phải bấm nút để mở, đòi hỏi robot thực hiện nhiều cơ chế chuyển động để thu nhiều “đạn” nhất có thể.
Sau khi thu thập đạn, robot phải bắn đạn sang nửa sân còn lại. Nửa sân ghi bàn được chia thành 4 vùng với các mức điểm tương ứng khác nhau. Tính từ giữa sân đấu đến rìa, điểm tương ứng của các vùng sẽ tăng dần, đạn bắn càng xa càng ghi nhiều điểm. Tuy nhiên vùng cuối cùng, nằm ở rìa sân đấu, lại có mức điểm thấp nhất. Vì vậy robot phải bắn đạn sang phần sân này với một lực vừa phải để ghi điểm tối đa. |