Ở lứa tuổi cấp 2, trẻ bắt đầu hình thành khả năng tư duy logic, sáng tạo và làm việc nhóm. Đây cũng là thời điểm lý tưởng để học sinh tiếp cận các dự án robot STEM. Nơi các em vừa học vừa chơi, vừa khám phá cách công nghệ hoạt động. Nhiều nhà trường cũng thông qua môn học này để giúp trẻ đến gần hơn với công nghệ. Bài viết dưới đây inteX sẽ giới thiệu tới bạn top dự án robot STEM dành cho học sinh cấp 2 theo cấp độ và hướng dẫn chi tiết để nhà trường có thể triển khai.
1. Dự Án Robot Tránh Vật Cản
Mục tiêu học tập
- Hiểu nguyên lý hoạt động của cảm biến siêu âm (HC-SR04).
- Lập trình điều kiện để robot phản ứng (if-then).
- Rèn tư duy test → debug → tối ưu hành vi.
Vật tư (cụ thể)
- Vi điều khiển: Arduino Uno (hoặc tương đương).
- Cảm biến siêu âm: HC-SR04.
- Driver motor: L298N (hoặc TB6612).
- 2 × DC motor + bánh xe, chassis.
- Nguồn: pin pack hoặc power bank.
- Dây, jumper, ốc vít, băng dính.
Thời gian & cấu trúc buổi (mẫu 6 buổi)
- 6 buổi × 90 phút = 540 phút = 9 giờ.
- Buổi 1: Giới thiệu, an toàn, sơ đồ mạch, test motor.
- Buổi 2: Lắp chassis + motor, test driver.
- Buổi 3: Kết nối HC-SR04, hiểu nguyên lý đo khoảng cách.
- Buổi 4: Lập trình di chuyển đơn giản + đọc khoảng cách.
- Buổi 5: Tối ưu hành vi tránh vật cản + thử nghiệm.
- Buổi 6: Chấm điểm, thi “đường đua tránh chướng ngại”, báo cáo nhóm.
2. Dự Án Robot Dò Line
Mục tiêu học tập
- Hiểu phản xạ ánh sáng và cách dùng cảm biến IR/reflectance.
- Viết thuật toán điều khiển phản hồi nhanh (feedback loop cơ bản).
- Tối ưu tốc độ/độ nhạy.
Vật tư
- 2–5 cảm biến dò line (IR reflectance) hoặc module QTR/FC-03.
- Chassis, motor, Arduino/Micro:bit, driver motor.
Ý tưởng triển khai
- Calibrate: đo giá trị sensor trên nền sáng và nền tối, chọn threshold.
- Logic cơ bản (2 sensor):
- L và R đều trên vạch (dark) → tiến thẳng.
- L dark, R light → quay trái một chút.
- L light, R dark → quay phải.
Tìm hiểu thêm: Dạy học STEM ở THCS
3. Robot Nhặt Rác Mini
Mục tiêu học tập
- Kết hợp cơ khí (cánh tay gắp), điều khiển, và ý thức môi trường.
- Phát triển mô hình thi nhặt rác (game-based learning).
Vật tư
- Bộ gắp nhỏ (servo + cơ cấu), chassis, cảm biến khoảng cách hoặc cảm biến màu để phân biệt rác.
- LEGO SPIKE là lựa chọn nhanh – có sẵn cánh tay; hoặc tự làm với servo.
Triển khai
- Thiết kế cơ cấu gắp → lập trình đóng mở servo → di chuyển đến vị trí → hạ gắp → kẹp → nâng → trả rác vào khu chứa.
- Thử nghiệm: tạo sân chơi có “rác giả” (giấy, vỏ chai nhẹ) để robot thu nhặt.
4. Robot Tưới Cây Thông Minh
Mục tiêu học tập
- Ứng dụng sensor độ ẩm đất và điều khiển actuator (bơm mini).
- Hiểu ý tưởng IoT cơ bản nếu kết nối tới app/report.
Vật tư
- Cảm biến độ ẩm đất (analog), Arduino, relay nhỏ hoặc transistor để điều khiển bơm, bơm mini 5–12V, ống nhỏ.
Triển khai
- Đọc cảm biến, threshold ẩm → nếu khô → kích bơm 5–10s → tắt.
- Mở rộng: ghi log lên SD hoặc gửi thông báo (ESP8266/ESP32).
5. Robot Giao Hàng Mini
Mục tiêu học tập
- Thiết kế lộ trình + quản lý trọng tải nhẹ.
- Làm quen với điều khiển quãng đường & đơn giản hoá quy trình logistics.
Vật tư
- Chassis, motor, module cảm biến (IR/ultrasonic), module Bluetooth/WiFi (HC-05/ESP32), hộp chứa nhỏ.
Triển khai
- Tạo “điểm giao” (trên bàn) có mã vạch/QR hoặc mạch cảm biến.
- Robot nhận “lệnh” từ app → đi tới vị trí → thả hàng.
6. Robot Điều Khiển Bằng Điện Thoại
Mục tiêu học tập
- Kết nối không dây; lập trình app đơn giản (MIT App Inventor).
- Giao thức serial + parsing lệnh.
Vật tư
- HC-05 (Bluetooth) hoặc ESP8266/ESP32 (Wi-Fi), Arduino/ESP board, driver motor.
7. Lời Khuyên Chuyên Gia
Nếu mới bắt đầu triển khai STEM trong giảng dạy, sẽ có khá nhiều bất cập và mắc lỗi. Giáo viên và nhà trường có thể tham khảo và đề phòng trước một số lỗi sai thường gặp dưới đây:
- Bỏ Qua Thiết Kế Cơ Khí: Nhiều học sinh quá tập trung vào code mà quên rằng robot phải di chuyển và mang vác. Luôn dành thời gian cho việc cân bằng, cố định dây nối và khớp nối.
- Chọn Kit Quá Đắt Tiền Ngay Từ Đầu: Bắt đầu bằng các kit Arduino/micro:bit cơ bản có giá phải chăng trước khi đầu tư vào các hệ thống đắt tiền hơn như LEGO Mindstorms/EV3.
- Thiếu Tài Liệu Tham Khảo Uy Tín: Luôn tìm kiếm hướng dẫn từ các nguồn chính thống (trang chủ Arduino, trang giáo dục của LEGO, các blog chuyên về STEM đã được kiểm chứng).
Một số bộ Kit Robot STEM Được Công Nhận và sử dụng phổ biến mà giáo viên có thể lựa chọn:
| Bộ Kit | Đặc Điểm Phù Hợp Cấp 2 | Ưu điểm |
| LEGO Education | Lập trình kéo thả, tập trung vào thiết kế cơ khí trực quan. | Chất lượng linh kiện cao, dễ lắp ráp, giáo trình chuẩn hóa toàn cầu. |
| Arduino Starter Kit | Chuyển đổi sang lập trình chữ (C/C++), khả năng tùy biến vô tận. | Rẻ, linh hoạt, cộng đồng hỗ trợ lớn. |
| micro:bit Kit | Đơn giản, học lập trình kéo thả/Python, tích hợp sẵn cảm biến (gia tốc, la bàn). | Dễ tiếp cận, tập trung vào lập trình sáng tạo. |
Tìm hiểu thêm: Chi phí cho 1 khóa học lập trình robot
8. Lộ Trình Học Và Triển Khai Dự Án Robot STEM Cho Học Sinh Cấp 2
Giáo viên và nhà trường có thể dựa vào lộ trình dưới đây để điều chỉnh phương pháp giảng dạy sao cho hiệu quả nhất đối với học sinh cấp 2:
| Giai đoạn | Nội dung học | Mục tiêu phát triển |
| 1. Làm quen | Lập trình kéo thả Scratch / MakeCode | Tư duy logic cơ bản |
| 2. Thực hành | Lắp ráp robot cơ bản, học cảm biến | Hiểu cơ chế vận hành |
| 3. Triển khai dự án | Làm việc nhóm, hoàn thiện robot | Rèn kỹ năng teamwork & sáng tạo |
| 4. Ứng dụng nâng cao | Tạo robot tự động, lập trình IoT | Phát triển tư duy công nghệ tương lai |
Kết luận
Bài viết trên inteX đã giới thiệu tới bạn Top dự án Robot STEM dành cho học sinh cấp 2. Việc thực hiện các Dự án Robot STEM không chỉ là lắp ráp mà là quá trình học cách giải quyết vấn đề một cách logic và thực tế. Đối với học sinh cấp 2, đây là bước đệm quan trọng để phát triển đam mê Khoa học và Công nghệ. Hãy để trẻ bắt đầu hành trình khám phá công nghệ cùng robot STEM ngay hôm nay.
