Top 10 Ý Tưởng Sản Phẩm STEM Cho Học Sinh THCS

Thay vì những trang sách lý thuyết dày cộp, tại sao không để các em tự tay chế tạo những cỗ máy thông minh hay những mô hình kiến trúc độc đáo? Mô hình STEM cho học sinh cấp 2 chính là “chìa khóa” để biến những công thức Vật lý, Toán học khô khan thành những sản phẩm thực tế có thể cầm, nắm và vận hành được. Cùng inteX tìm hiểu Top 10 ý tưởng sản phẩm STEM cho học sinh THCS trong bài viết dưới đây.

1. Sản phẩm STEM từ vật liệu tái chế, STEM thủ công

Chỉ với những vật liệu đơn giản, các em có thể tạo nên những sản phẩm mang đậm tính nhân văn và ý thức môi trường. 

Tham khảo thêm: STEM Thủ Công Là Gì? Lợi Ích & Dự Án Thực Tế

1.1. Hộp bút đa năng làm từ chai nhựa

Chai nhựa có thể tái chế thành rất nhiều mô hình khác nhau. Hộp bút làm từ chai nhựa là sản phẩm STEM thông dụng và dễ làm. 

• Vật liệu: 3 – 5 vỏ chai nhựa, bìa cứng làm đế, súng bắn keo, giấy màu hoặc sơn xịt.
• Cách làm:

1. Vệ sinh sạch chai nhựa, cắt bỏ phần đầu, giữ lại phần thân với độ cao thấp khác nhau.
2. Dùng giấy nhám mài nhẹ miệng chai để tránh sắc lẹm.
3. Dán các thân chai lên tấm bìa cứng theo cụm bằng súng bắn keo.
4. Trang trí xung quanh theo sở thích cá nhân.

1.2. Ngôi trường của em làm từ bìa carton

Mô hình ngôi trường của em được các bạn nhỏ tại Trường THCS Bình Minh – Hải Dương thiết kế vô cùng đẹp mắt và chỉn chu từ chính những tấm bìa carton.

• Vật liệu: Thùng carton cũ, kéo, dao rọc giấy, thước kẻ, keo sữa.
• Cách làm:

1. Phác thảo sơ đồ trường (khu lớp học, sân chơi) lên đế carton lớn.
2. Cắt bìa thành các hình chữ nhật để dựng tường, khoét lỗ làm cửa sổ.
3. Dùng keo sữa cố định các khối nhà lên đế.
4. Làm mái nhà dạng chữ V và thêm các chi tiết nhỏ (cột cờ, cây xanh) bằng giấy màu.

1.3. Hoa trang trí từ ống hút

• Vật liệu: 10-20 ống hút nhựa (nhiều màu), kéo sắc, súng bắn keo hoặc băng dính hai mặt, dây kẽm làm cành hoa.
• Cách làm:

1. Tạo cánh hoa: Dùng kéo cắt dọc thân ống hút, sau đó trải phẳng ra. Tỉa nhọn hoặc bo tròn một đầu để tạo hình cánh hoa dài.
2. Tạo nhụy hoa: Lấy một ống hút màu khác (thường là màu vàng), dùng kéo cắt các đường tua rua nhỏ ở một đầu (không cắt rời), sau đó cuộn tròn lại và cố định bằng keo.
3. Ghép hoa: Dán lần lượt các cánh hoa đã tỉa xung quanh phần nhụy theo hình vòng cung. Bạn nên dán nhiều lớp so le nhau để bông hoa trông dày và tự nhiên hơn.

1.4. Nhà nổi chống lũ từ thanh gỗ que kem

Mô phỏng nhà có khả năng tự nổi khi nước dâng dựa trên nguyên lý lực đẩy. 

• Vật liệu: Que kem gỗ, miếng xốp dày (styrofoam), súng bắn keo, tăm tre.
• Cách làm:

1. Dán các que kem lại thành một sàn nhà phẳng. Dán sàn này lên miếng xốp lớn (đây là bộ phận tạo lực nổi).
2. Dựng khung nhà bằng cách ghép các que kem thành hình hộp.
3. Làm mái và cửa bằng tăm tre hoặc que kem cắt nhỏ.
4. Thử nghiệm: Thả nhà vào chậu nước và quan sát khả năng giữ thăng bằng.

1.5. Làm túi cầm tay từ giấy báo 

Biến giấy báo mềm thành một kết cấu đan xen vững chắc. 

• Vật liệu: Giấy báo cũ, keo dán giấy, kéo, một đoạn dây thừng nhỏ làm quai.
• Cách làm:

1. Cuộn giấy báo thành những que dài và dẹt (hoặc gấp thành các dải dài).
2. Đan các dải giấy theo kỹ thuật đan nong mốt (vắt chéo nhau) để tạo thành tấm phẳng lớn.
3. Gấp tấm phẳng lại và dán các cạnh để tạo thành hình túi.
4. Đục lỗ và gắn dây làm quai xách.

2. Sản phẩm STEM công nghệ

STEM công nghệ là những sản phẩm, mô hình được kế thừa từ STEM tái chế và gắn thêm cảm biến. Mô hình STEM công nghệ giúp học sinh THCS tiếp cận trực tiếp tới công nghệ, hiểu nguyên lý hoạt động và cách thức thực hiện.

2.1. Mô hình nông trại vui vẻ sử dụng cảm biến Arduino

Mô hình được thực hiện bởi các bạn học sinh lớp 7G trường THCS Bình Minh – Hải Dương. Nông trại gắn cảm biến Arduino đạt giải nhất trong cuộc thi Sáng tạo STEM tại trường. Cho thấy sự sáng tạo, am hiểu công nghệ và tinh thần làm việc nhóm của các em.

• Vật liệu: Mạch Arduino Uno, mạch test (breadboard), đèn LED, động cơ Servo (làm cổng), dây cắm.
• Cách làm:

1. Lắp ráp mô hình nông trại bằng bìa hoặc gỗ.
2. Kết nối LED với Arduino để làm đèn chiếu sáng.
3. Lập trình để LED tự sáng khi trời tối và Servo quay 90 độ để mở cổng khi nhấn nút.

Tham khảo thêm: Arduino là gì? Lợi ích, vai trò

2.2. Khu vườn thông minh

Khu vườn thông minh là mô hình STEM gắn cảm biến nhiệt độ, độ ẩm. Đất khô, hệ thống tự động nhận biết và tưới cây.

• Vật liệu: Arduino, cảm biến độ ẩm đất, module relay, máy bơm nước mini, ống dẫn nước.
• Cách làm:

1. Cắm cảm biến độ ẩm vào chậu cây.
2. Kết nối cảm biến và relay với Arduino. Relay sẽ đóng vai trò công tắc cho máy bơm.
3. Lập trình: Nếu giá trị độ ẩm < 30% thì relay bật máy bơm, khi độ ẩm đạt 70% thì tắt.

2.3. Ngôi làng thông minh

Mô phỏng hệ thống điện đường tiết kiệm năng lượng. Mô hình ngôi làng thông minh gắn cảm biến Arduino giúp học sinh THCS hiểu cách làm, nguyên lý hoạt động và ý nghĩa của dự án.

• Vật liệu: Arduino, cảm biến ánh sáng (LDR), điện trở 10k Ohm, nhiều đèn LED.
• Cách làm:

1. Lắp đặt các đèn LED dọc theo con đường trong mô hình làng.
2. Đặt cảm biến LDR ở vị trí thoáng.
3. Lập trình: Khi giá trị ánh sáng môi trường thấp (trời tối), tất cả LED sẽ tự động sáng.

2.4. Siêu thị thông minh

Siêu thị thông minh bao gồm cảm biến cửa tự động mở khi có người tiến lại gần. Giáo dục STEM giúp học sinh hiểu sâu sắc về các dự án xung quanh cuộc sống, áp dụng vào bài tập thực tế.

• Vật liệu: Cảm biến siêu âm HC-SR04, động cơ Servo, Arduino, bìa mô hình làm cửa.
• Cách làm:
  1. Gắn cảm biến siêu âm ngay phía trên cửa siêu thị.
  2. Kết nối cánh cửa với động cơ Servo.
  3. Lập trình: Nếu khoảng cách vật cản < 10cm, Servo quay để mở cửa; sau 3 giây tự động đóng lại.

2.5. Phòng ngủ thông minh

Tự động điều hòa không khí và ánh sáng trong phòng. Giúp học sinh THCS hiểu được lợi ích của STEM để ứng dụng vào các mô hình dự án thực tiễn.

• Vật liệu: Cảm biến nhiệt độ & độ ẩm DHT11, màn hình LCD 1602, quạt mini DC.
• Cách làm:

1. Lắp cảm biến DHT11 bên trong mô hình phòng ngủ.
2. Kết nối LCD để hiển thị thông số nhiệt độ thực tế.
3. Lập trình: Nếu nhiệt độ > 28°C, quạt mini sẽ tự khởi động để làm mát.

3. Bảng tổng hợp Top 10 ý tưởng sản phẩm STEM cho học sinh THCS

Dưới đây là bảng tổng hợp top 10 mô hình trên. Giúp phụ huynh, nhà trường và học sinh THCS hình dung dễ hơn về các mô hình STEM và đặc điểm của mỗi sản phẩm:

STT	Tên Mô Hình	Loại Hình	Đặc Điểm Nổi Bật	Độ Khó
1	Hộp bút đa năng	Tái chế	Đơn giản, tính ứng dụng cao, trang trí góc học tập.	⭐
2	Ngôi trường Carton	Tái chế	Phát triển tư duy kiến trúc và quy hoạch không gian.	⭐⭐
3	Hoa trang trí ống hút	Tái chế	Rèn luyện sự tỉ mỉ, kỹ năng cắt tỉa và tạo hình.	⭐⭐
4	Nhà nổi chống lũ	Tái chế	Ứng dụng nguyên lý Vật lý (Lực đẩy Archimedes).	⭐⭐⭐
5	Túi cầm tay giấy báo	Tái chế	Kết hợp thời trang và kỹ thuật đan lát bền vững.	⭐⭐
6	Nông trại Arduino	Công nghệ	Nhập môn lập trình điều khiển tự động hóa cơ bản.	⭐⭐⭐
7	Khu vườn thông minh	Công nghệ	Cảm biến độ ẩm đất, tự động tưới tiêu chính xác.	⭐⭐⭐⭐
8	Ngôi làng thông minh	Công nghệ	Hệ thống đèn đường tự động tiết kiệm năng lượng.	⭐⭐⭐
9	Siêu thị thông minh	Công nghệ	Ứng dụng cảm biến siêu âm mở cửa tự động.	⭐⭐⭐⭐
10	Phòng ngủ thông minh	Công nghệ	Kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm và quạt tự động.	⭐⭐⭐⭐⭐

Kết luận:

Các ý tưởng sản phẩm STEM cho học sinh THCS giúp học sinh biến lý thuyết thành kỹ năng thực tế. Dù bắt đầu với vật liệu tái chế đơn giản hay thử thách cùng công nghệ Arduino, mỗi mô hình đều giúp các em rèn luyện tư duy logic và sự sáng tạo không giới hạn.