TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHAM THÀNH PHÓ HỎ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NGUYEN TRUONG PHU VO MINH NHAT KHOA LUAN TOT NGHIEP TP. HO CHÍ MINH — NAM 2024 TRUONG ĐẠI HỌC SƯ PHAM THÀNH PHO HO CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NGUYEN TRUONG PHU VO MINH NHAT XAY DUNG KHOA HOC LAP TRINH ROBOTICS VOI VEX IQ CHUYEN NGANH: SƯ PHAM TIN HỌC KHOA LUAN TOT NGHIEP NGƯỜI HUONG DAN KHOA HỌC: ThS. NGUYEN TRAN PHI PHƯỢNG TP. HO CHI MINH - NAM 2024 LỜI CẢM ƠN Trước hết, chúng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến các thầy cô Khoa Công nghệ Thông tin, Trường Đại học Sư phạm Thành pho H6 Chí Minh, những người đã không ngừng hướng dẫn, giáo duc và truyền đạt kiến thức cho tôi suốt quãng thời gian học tập tal trường.
Tôi xin gửi lời cam ơn sâu sắc đến giáo viên hướng dẫn cô Nguyễn Tran Phi Phượng, người đã dành thời gian và công sức đề hướng dẫn, giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện khóa luận này. Tôi cũng muốn gửi lời cảm ơn đến gia đình va bạn bè của tôi, những người đã luôn ủng hộ. khích lệ và đồng hành cùng tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện khóa luận. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn đến tất cả mọi người đã giúp đỡ và hỗ trợ tôi trong quá trình thực hiện khóa luận này.
Mọi góp ý và phê bình đều đã giúp tôi hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn! Nhóm tác gia NGUYÊN TRƯỜNG PHÚ VÕ MINH NHẬT LOI CAM DOAN Tôi xin cam đoan dé tài “Xây dựng khóa học lập trình Robotics với VEX IQ” được tiến hành xây dựng dựa trên sự nghiên cứu của nhóm tác giả và sự hỗ trợ từ phía Trường học Công nghệ MindX dưới sự hỗ trợ khoa học của Th.S Nguyễn Tran Phi Phượng. Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong đề tài là trung thực và hoàn toàn không được sao chiép hoặc sử dụng kết quả của dé tài nghiên cứu nao tương tư. Nếu phát hiện co sự sao chép, nhóm tac giả xin hoàn toàn chịu trách nhiệm.
Xin chân thành cảm ơn! Nhóm tác giả NGUYÊN TRƯỜNG PHÚ VÕ MINH NHẬT t2 BDDC MÔN: áo 68ic665 00 10a205:1092220052102221211922316233502312150221022)19221358302301223892304308E230254113314 | 0900910290907. 2 | tù 8) 0 CẢ ớ ớ ớa" na ớa aẽa a a aổ Ca ca 3 DANH MỤC CÁC BANG BIBUl.:cccossssssssesssossscssssasssossssnsseossasovenscsssssessoassevasscosseass 1 DANH MỤC CAC HINH VE .cccccssscssssessssesssesssveessveesveesvuneasvessvesssveanrenssvsnnnonnnnennnvensees 2 DANH MỤC CÁC KY HIỆU, CHỮ VIET TẮT. Huong ti€p mẽ. Cách giải quyết vẫn đề.
s2 2201120122 11 HH nà Hàn su4 4. Kết Quả đạt đỨŒG:::-:::::::::::cc:i2i2220027712112311221122310351201312311333193318333633885312353E 4 0000. cốc ca ốc ẽnnnnnnneeỶ 5 2: l1. TTInHHIHìnHBIIETIENI ;;::s::zs::z:52232225:223:152352235223720355232233312331533553353853513525332533923352 § 2.
Những vấn đề còn tổn tại. CGiSGILY THUY ET ssa scssississesssccsssisssaiscsssrcassiarsessessavsaszisosnansainoasnsecess 10 UD, RODOU: SISO TỤẾ:aoeieeiaorioiooiioioisetitiiitiipsttosttoag:55185553889338303858598310358558 10 1. Lịch sử của robot giáo dục. Mot SỐ loại robot giáo dục phô | 11 1.
Thực trang và lý do chọn VEX IQ.tLkh:sửphfttriển MEN Ob aiscssisissssssnssssssasnsssniisnsainsscssssacsssassaansessines 15 1. Cau trúc và chức năng chính. (G1Á0:00051TENE-rrnnnreinnsriiiiisiii12100200053012301831115103104038118819597155536338935383780538081 23 RS Os | 23 1. Định nghĩa Giáo dục STEM.
Mục đích của giáo dục STEMM. Đặc điểm của giáo dục STEM. Môi trưởng giáo dục STEM. Tại sao STEM lại quan trọng2.- -----«ccs<seeeeeeieeerreree 26 1 3:7,IE line STBNILisanisaiaaiii:n21100021121212201120103715310459782843828784023378587838837358 28 13:8.
PHAM GSH STEM. Thực trạng STEM tại Việt Nam iiscssscssssssisssiscsssssssssssssssestssssssseansiees 29 1. Tương lai của giáo dục STEM. Mô hình 5E trong giáo dục STEM và ứng dụng thực tế.
XÂY DUNG KHÓA HOC LẬP TRINH ROBOTICS VỚI VEX IQ. Nguyên tắc thiết kế khóa học theo mô hình 5E. Quy trình xây dựng khóa học. Ứng dụng mô hình 5E trong xây dựng khóa học.-- 2-2 38 BOUL GATS CT RG) lescaiseatscexasesesasssactsoctsecssnsssvasrsnssvossisaviresaraassaassaciies 38 2.
Explore GEMAM Pla) ).scersscsssesssccsscssscsssscsssesssessscsssessvesssseeseccsscsssensees 39 2:3:5; |Bvaluiate (Dan G18): cscscsscscsssesssessseassossseasssassesaasessecesscsssosaeesssessseaiees 39 2:4.Nội:đung Khổa|BQ€ coosooioaaionioianiiibgiii5110110031103416212141356613833583138585623150251836 40 2. Khung chương trình. HH HH HH, 40 2. Kế hoạch day học.
I0140itìnRiiiiR(RÔÃ:ccsiiesiissiiisiiistiretiiatiieiti1511001122112251555116331861185118581921525538sẺ 46 2. Ké hoach bai day minh IB0ã::::::::::::6::i2isti1i:12112351231114411431363312353633383582333656 58 2:7: Bal giảng điện tử mình HOA seis sssscssisssscssscsisessssessscaveasassavessssossasassecassesazeaiees 65 2. Công cụ đánh giá sản phẩm cuối khóa.2-c2cceccvvcccceecred 67 CHƯNG 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM.
Mục đích của thực nghigm. thời gian va địa điểm thực 1“. Nội dung và phạm vi thực nghiệm. Xác định chuẩn và thang đánh giá thực nghiệm.
Tiến hành thực nghiệm sư phạm. Đánh giá trước thực nghiệm. Đánh gia sau thực nghiệm. Phuong pháp xử ly, phân tích sau thực nghiệm.
Kết quả đánh: giá:hực nghiGinn ssissssissssscsssossssosisassesssassisesssesssvessosssoasstsasscaises 73 3. Kết quả đánh giá trước thực nghiệm:.-----¿ +2 73 3: Fils Đinh iG Sav MWC HGHIỆHcocosiiosiioiiiiiiiisiti4g114111813143115515825165138818556 75 3. Nhận xét sau thực nghiệm.-- HH HH, 78 oe 79 2:9. KRGO:SEt DE UG HOC: :nosisesisesisesiscsssesiessssssssesssesisesiscsisesissesssesivervessiees 79 3/912: Khảo SAtin GWG GAY.
sccccasccesscsassessseassssssesseseessasscesssessscasscesaeeatsessseaised 81 3:10: Hình:ánh thực nghiỆm‹:.::::‹:::::-ccccc co ctpniiiintiieii2S022112311261ã625ã8-ã5 ã6 S4 3. Hình ảnh các buồi thực hành. Hình ảnh sản phẩm cuỗi khóa của học viên. KET LUẬN VA KIÊN NGHỊ.
Kết WGI cas.cccccccssessssesessseesssveeseveeesssecsssveensseessssesssiennenersssecessveessetensnneensneneees 88 TẠI LIETT THÀNH Oyrrscicstrncncssnnanuannaminumnrcnanasmmanameael §9 PHU LUC 1: PHIẾU KHAO SÁT NGƯỜI HOG .-22:©222222222c222ccsccse 91 PHY LUC 2: PHIẾU KHAO SÁT NGƯỜI DAY .ssscssssessssssecssscsssessssssssssecssneeeens 94 DANH MỤC CÁC BANG BIEU Bang 2.1 - Khung chương trình. «án HH kh40 Bảng 2.2 - Kế hoạch GAY NOG ceiiiiiieiiiiiiiisiti2014311231113116833533353393331353134533493853385338834 41 Bang 2.3'= Rubric đánh giá hớC VIÊN iecisccsisssisesssssisasseasssasisesssassiessseassossieasseossees 67 Bảng 3.1 - Thong kê tóm tat kết quả trước thực nghiệm .2 - Kế quả chi tiết trước thực nghiệm.3 - Bang điểm minh họa trước thực nghiệm .4 - Thống kê tóm tắt kết quả sau thực nghiệm.5 - Bảng thống kê chỉ tiết kết quả sau thục nghiệm.6 Bang điểm minh họa sau thực nghiệm.7 - Bang thống kê cam nhận người học về khóa học.8 - Bang thống kê về kiến thức của khóa học.9 - Bang thống kê về cảm nhận người day về khóa học. 81 DANH MỤC CÁC HÌNH VE Hình I1 = BQ RO VENIH ssssssssisisesssssssasiscssssasssaissessoasasasisaassecasncssnasinasssanisaiions 16 Hình 1.2 - Bộ điêu khiến.-- 222cc S22ccvrcEEErrrrrrtrrrrrrrrrrrrrrrried l6 Hình ll:3 = Động:cỡ thông MAN iss csicsiscssssssisassssssisasseasasasssessaassvesssesssessveasssassees 17 Hình 1.4 - Cảm biến Bumper Switch.2- 22-222 s22 z2 zc2ec2tezzrrserree 17 Hình 1.5- Cảm biến chạm và LED. co neo 18 Hình 1:6 = Cảm biến khoảng CHB.7 - Cảm biển mau sic .cccccccc ccs eesessessessvessesseessesseeneeeseassesseeeeseeenreene 19 Hình li8isBäTRXE:iceoiioiioiiiiiiiiiiiiii1400411443441414813813153116515543541143154851583 19 Hình (.3siBánBiäBE::::::s::::coziiiiiioiiiiiiitiiiiiiit11112111621053535530135185381513538 20 Hình 1.10 - Bộ ròng rọc.
- - S ch HH HH HH1 ng 20 Hình l. - - SG 2112252111 11 121151 ng HH SH SH ren 21 Hình 112 = Ciao logìthanlhrDfBiiansssnnanrnnsnnnnnniiinditiindniiinsttrdtintttannal 21 Hình 0,03) <( CSC MO AWP INS ss ss-casasceassesavcsssasscossnasssessseassncaescasseaesausssciiseaseaiisessveeseas 22 Hình 14) = Gh eấch::¡-:c:i:cocnicosiiiiooiiiisgibiiiitiati414165180381631555188235383856 22 Hình 1.15 - Đầu nỗi góc coccccceccceccesccesssesssesssesssessscssesssesssvessnesssessuesseesseesseeseeeeeeens 23 Hình .1 - Biêu đồ thống kê trước và sau thực nghiệm .2 - Biéu đỗ mức độ hài long của người day về khóa học.3- Các em đang thực hành phan vận dụng bài 1.4 - Các em đang thực hành phan vận dung bài 2.5 - Các em đang thực hành Cải tiễn Base Bot sang Claw Bot.6 - Các em đang thực hành sản pham cuối khóa theo chủ dé .7 - Hình anh sản phẩm cuối khóa chủ dé: Xe đua công thức.8 - Hình anh san phẩm cuối khóa chủ đề: van tải (1).9 - Hình ảnh sản phẩm cuối khóa chủ dé: Vận tải (2).10 - Hình san phẩm cuối khóa chủ dé: Xây dựng.- 86 t2 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TÁT Chữ viết tắt Cụm từ đầy đủ Cc NC Computer Numerical Control FANUC Fuji Automatic NUmerical Control IT Information Technology MIT Massachusetts Institute of Technology PNC NC o Numerical Control NSF National Science Foundation NST National Science Teachers Association TÓM TÁT 1. Van đề nghiên cứu Khóa luận nảy đặt ra vấn dé quan trọng về việc xây dựng khóa học lập trình Robotics với VEX IQ. Khóa học tập trung vào nhóm đối tượng người học từ độ tuôi từ 10 đến 13.
Nghiên cứu này nhằm khám phá cách thức xây dựng một chương trình học mang tính chất kích thích và hiệu quả, giúp các em phát triển tư duy logic, kỳ năng máy tính và khả năng giải quyết vấn đề. Hướng tiếp cận Các phương pháp nghiên cứu khoa học trong dé tài này bao gồm việc phân tích các bài báo khoa học và các nghiên cứu liên quan đến ứng dụng mô hình 5E vào giảng dạy lập trình Robotics với VEX IQ. Ngoài ra, vIỆc thiết kế, thử nghiệm và kiêm tra tính hiệu quả khóa học được thực hiện một cách can thận. Kết quả thu được từ các thử nghiệm và kiểm tra này được sử dụng dé điều chỉnh và cải thiện các phương pháp giảng day và học tap, tạo ra những ứng dụng thực tế và mang lại hiệu quả trong việc phát triển kỹ năng cho học sinh.
Cách giải quyết van đề Khóa học lập trình Robotics với VEX IQ áp dụng các hướng tiếp cận tiên tiến dé xây dựng một chương trình học toàn điện. Mục tiêu của khóa học là phát triển kỹ năng lập trình, lắp ráp. thuyết trình và làm việc nhóm cho trẻ em. Chương trình này không chỉ là một loạt các bài giảng thông thường mà còn bao gồm các bài tập thực hành và dự án có thực, đều được thiết kế một cách cần thận đề hỗ trợ việc hiểu và ấp dụng các khái niệm lập trình trong một môi trường thực tẻ.
Kết qua đạt được Nghiên cứu này đã đem lại một số kết quả quan trọng, bao gồm việc xác định những yếu tô then chốt trong quá trình thiết kế chương trình học. Thêm vào đó, nhóm tác giả đã phát trién một chương trình học mới và tiền hành thử nghiệm. kết quả nhận được là sự đồng thuận tích cực từ cả giáo viên và học sinh. Cụ thé, chúng tôi đã chứng kiến rằng việc sử dụng VEX IQ trong quá trình học lập trinh đã giúp trẻ em nâng cao kỹ năng giải quyết van dé, logic và cũng kỹ năng làm việc nhóm của học sinh.
Lý do chọn đề tài Lĩnh vực lập trình đang trở thành một trong những ngành có nhiều cơ hội việc làm va tiềm năng tăng thu nhập nhanh chóng nhất trên thị trường, nhờ vào sự lan tỏa mạnh mẽ của công nghệ thông tin vào mọi khía cạnh của cuộc sông. Ở Việt Nam, sự đô dồn đầu tư mạnh mẽ vào phát triển công nghệ và cơ sở hạ tang đã được chứng minh thông qua sự gia tăng đáng kê của các công ty công nghệ và phần mém tai đây, cũng như sự quan tâm và đầu tư của các tập đoàn lớn từ nước ngoài vào thị trường Việt Nam. Theo báo cáo năm 2023 của TopDev, trong hai năm tới, nhu cầu về nhân lực ngành IT (Information Technology) tại Việt Nam không ngừng tang cao. Dựa trên báo cáo thị trường IT năm 2023 của TopDev va tốc độ tăng trưởng số lượng lập trình viên tại Việt Nam, năm 2024, Việt Nam sẽ cần khoảng 650.000 nhân lực trong lĩnh vực công nghệ thông tin.
Con số này dự kiến sẽ tăng lên 700.000 nhân lực khi bước vào năm 2025 [15]. Tuy vay, trước những thách thức lớn trong việc phat triên thị trường IT, việc đào tạo nguồn nhân lực cho ngành này vẫn chưa có những tiến triển đột phá dé đáp ứng nhu cầu hiện nay, đặc biệt là trong việc giáo dục công nghệ cho trẻ em.