Chúng ta đang được chứng kiến sự thay đổi và tiến bộ đến chóng mặt của nên khoa học công nghệ toàn cầu. Từng ngày trôi qua lại có những phát kiến mới được công bố, những sản phẩm khoa học mới được tạo ra. Các nhà khoa học nhận định rằng ở thời điểm này, nhân loại đang đứng trước ngưỡng cửa của cuộc cách mạng khoa học công nghệ lần thứ 4. Sau 3 cuộc cách mạng được đánh dẫu bởi những phát kiến như: máy hơn nước, bóng đèn, Internet, cuộc cách mạng khoa học công nghệ sắp tới được dự đoán là cuộc cách mạng thuộc về Iot (Internet of things). Đó là thời điểm mà những máy móc,  những robot không còn hoạt động đơn lẻ, mà được điều khiển mà phối hợp bởi một hệ thống điều khiển chung, thông qua mạng Internet. Sau cuộc cách mạng khoa học công nghệ thứ 4, các robot được hi vọng sẽ trở thành những cánh tay hỗ trợ đắc lực cho con người trong lao động sản xuất, đời sống sinh hoạt hằng ngày.

Đã đến lúc người Việt chúng ta cần trả lời câu hỏi: “Làm thế nào để các thế hệ sau này của chúng ta tồn tại được trong cuộc chạy đua khắc nghiệt trong 20, 30 năm tới? Làm sao để đến thời đại con em chúng ta đang sống, thứ chúng ta xuất khẩu sẽ không phải là lao động, những con người lao động chân tay, đi làm với mức lương rẻ mạt hơn máy móc tại những công xưởng, nhà máy tại nước ngoài? Làm sao để thứ con em chúng ta sẽ xuất khẩu là máy móc, là tích lũy trí tuệ, chứ không phải là những giờ lao động quần quật với mồ hôi và nước mắt?”

Với tư cách là một người làm giáo dục, dạy một vài thứ công nghệ là lạ cho các em học sinh cấp 2, cấp 3. Tôi xin có một vài đề xuất từ góc nhìn cá nhân của mình.

1. Chính thức hóa các môn học Robotics tại trường phổ thông

Muốn phát triển được khoa học công nghệ, chúng ta không thể trông chờ vào một thế hệ đi học chỉ với giấy, bút, giải toán bằng vở, biết bấm máy tính và học thuộc lòng.

Lời khẳng định trên có phần hơi nặng nề và có thể làm không ít nhà giáo dục cảm thấy có chút xót xa. Nhưng đó là một thực tế khá hiện thực và khó chối cãi. Tôi không phủ nhận giá trị của những kiến thức các em được học ở trường. Và phải khẳng định phần lớn những kiến thức đó sẽ chứng tỏ được ý nghĩa của mình nếu được giới thiệu và truyền đại đến học sinh một cách hợp lý hơn.

Nếu chúng ta làm một cuộc phỏng vấn nhỏ với đối tượng là các em học sinh phổ thông về những môn học mà các em đi học thêm (đồng nghĩa với việc đó là các môn học được đầu tư và dành nhiều thời gian học tập hơn). Các bạn sẽ không khó để tìm được các môn học như: “ Toán, Lý, Hóa, Văn học, Ngoại Ngữ…” và có thể có những môn học khác với mức độ quan tâm ít hơn như Lịch Sử, Địa Lý, Hội Họa. Đồng ý là tất cả những môn học này đều có ích, nhưng chúng ta vẫn nên có một cái nhìn vào thực chất việc các em làm gì tại lớp học.

Không nhắc đến các môn khoa học xã hội (thứ sẽ định hướng các em các nhìn về cách con người sinh sống, tồn tại, về văn hóa lịch sử của mỗi quốc gia), ở trong nội dung này, tôi chỉ có thể dành để có chút nhận xét về cách con em người Việt chúng ta học các môn khoa học tự nhiên (những môn học sẽ trở thành nền tảng cho sự phát triển khoa học công nghệ của mỗi nền kinh tế). Tại các lớp Toán, Lý, Hóa, các em được học các nguyên lý, những quy tắc logic hay sự vận hành của các vật chất. Tuy nhiên, hành động chủ yếu mà các em làm là nghe giảng, và ngồi viết. Và đó là điều chúng tôi lo lắng cho khả năng phát triển khoa học công nghệ ở thế hệ các em.

Chúng ta đều phải thừa nhận rằng, hầu hết tất cả các máy móc, phát kiến đều không thể chỉ đến từ việc người ta dùng công thức để giải các bài toán trên giấy. Chúng đến từ những thao tác lao động, từ lắp ráp hay sau này là lập trình, cũng có thể là đến sau hàng ngàn giờ thử nghiệm. Và nếu những điều đó không xuất hiện nhiều trong giáo dục phổ thông thì cũng đồng nghĩa với việc các nhà khoa học trẻ phải chờ qua 18 tuổi để bắt đầu sự nghiệp khoa học của mình.

Đề xuất của tôi là, đưa các môn học STEM nói chung hay Robotics nói riêng vào dạy chính thức trong các trường THCS và THPT. Có thể chưa cần nhiều, và không nhất thiết trở thành môn băt buộc nhưng chúng nên là được xếp cùng danh sách các môn tự chọn hay các môn nghề để học sinh Việt Nam có những giờ phút được áp dụng kiến thức của mình được học trên trường vào những vấn đề rất thực trong cuộc sống

2. Tìm kiếm các nền tảng đơn giản, dễ sử dụng và có tính cập nhật cao để phổ cấp công nghệ cho nhóm tuổi THCS và THPT

Việc lựa chọn nền tảng (các công cụ và ngôn ngữ lập trình) để giảng dạy trong trường học vẫn luôn là một câu hỏi khó. Các vi điều khiển (mạch để lập trình cho robotics) đang được sử dụng phổ biến trong các trường đại học hiện nay sẽ không đáp ứng được yêu cầu về tính đơn giản. Học sinh sẽ buộc phải có những kiến thức quá chuyên sâu về tụ, trở, tranzitor, diot, tinh thể thạch anh.... Những kiến thức này còn quá phức tạp đối với kể cả sinh viên đại học nên việc đưa chúng vào dạy ở trình độ phổ thông là gần như không tưởng.

Vậy vấn đề chúng ta cần giải quyết là phải lựa chọn ra những nền tảng dễ sử dụng. Tuy nhiên, cũng gần gũi với các ứng dụng thực tế (được thiết kế ra không chỉ để chơi, cần có nhiều lựa chọn và tùy biến). Việc lựa chọn này cũng cần linh hoạt theo thời gian, ở thời điểm tôi đang viết bài này, Arduino nổi lên như một lựa chọn số một cho giảng dạy robotics hiện nay. Người học chỉ cần có một chút kiến thức máy tính căn bản như gõ 10 ngón, khởi động Window là có thể bắt đầu học về loại vi điều khiển này. Arduino là nền tảng rất phù hợp cho lập trình robot.

Ngoài arduino thì cá nhân tôi cũng xin đề xuất một vài lựa chọn khác là lập trình Visual C# (cho máy tính) và app Inventor2 (cho điện thoại android), Scratch đối với học sinh phổ thông cơ sở là những lựa chọn không tồi.

Có thể vẫn còn những nghi hoặc về mức độ phù hợp của những nền tảng được tôi giới thiệu trên đây, nhưng các nền tảng này đều được áp dụng và tỏ ra khá thành công tại lớp học Robot Soccer của TechMaster Việt Nam. Đây là lớp học về robotics chuyên biệt dành cho cấp học sinh THCS và THPT.

3. Rẻ hóa linh kiện

Có lẽ sẽ vẫn là rất vô lý nếu để học robotics mà chúng ta phải bỏ quá nhiều chi phí. Điều này sẽ hạn chế khả năng phổ cập môn học này tới thanh thiếu niên Việt Nam. Chúng tôi đơn cử như các linh kiện của LEGO. Nếu phải mất tới 10 đến 20 triệu để con em mình bắt đầu học những kiến thức về robotics, thì điều này là quá sức với phần lớn phụ huynh. Hiện nay, hầu hết các đơn vị sử dụng LEGO làm nền tảng để dạy robotics đều chỉ có thể cho mượn chứ không thể để các em mang linh kiện về nhà để nghiên cứu. Điều này tạo nên hạn chế rất lớn cho việc phổ cập công nghệ robotics tới cộng đồng.

Về mặt linh kiện, chúng tôi đánh giá linhkienrobotics.com đã làm tốt công tác rẻ hóa linh kiện chế tạo robot. Một bộ linh kiện cơ bản để các em có thể tự tin bắt đầu học robotics chỉ khoảng 800 000 đồng. Sau đó, nếu muốn nâng cấp hay phát triển các phiên bản khác của robot thì các em học sinh có thể mua lẻ thêm linh kiện. Một chi phí không quá đắt sẽ là một động lực rất lớn thúc đẩy các em học sinh tham gia học tập và nghiên cứu.

4. Tổ chức các cuộc thi đấu khoa học công nghệ thường niên cho học sinh khối THCS và THPT

Ở thời điểm hiện tại, chúng ta đã bước đầu có những cuộc thi về công nghệ, các giải khoa học sáng tạo. Một vài trong số đó, giúp các em học sinh có được những cơ hội để bước chân vào giảng đường đại học. Tuy nhiên, các cuộc thi này chỉ dừng ở mức "chấm bài", điều này sẽ khó tạo được hứng thú lớn cho các nhà phát minh trẻ. Hơn thế nữa, chúng chưa hẳn đã mang lại nhiều cơ hội giao lưu học hỏi giữa các em với nhau. Để xây dựng được một cộng đồng các nhà khoa học trẻ lớn mạnh, thì bên cạnh những cuộc thi mang tính “chấm bài” nên có những cuộc chơi mang tính thể thao, đối kháng, ví dụ như cuộc thi Robocup 2016 (đồng tổ chức bởi Robot cho mọi người và Táy Máy Tò Mò). Nếu các cuộc chơi về robot được tổ chức đều đặn và các em học sinh từ những nơi khác nhau có cơ hội để giao lưu thi đấu với nhau, thì chỉ trong thời gian ngắn, việc nghiên cứu robot sẽ trở thành một thú chơi của trẻ em. Người lớn sẽ không cần thúc giục các em học, mà các em sẽ tự tìm kiếm kiến thức vì đam mê của mình.

5. Xây dựng những trò chơi về công nghệ nhưng mang nặng tinh thần tập thể và có ý nghĩa giáo dục

Các trò chơi và luật chơi về robotics nên được xây dựng và khuyến khích trong các cuộc chơi ở sân bãi công cộng. Các trò chơi này nên được gắn kèm một số ý nghĩa giáo dục để góp phần định hướng cách nghĩ và lỗi sống của các nhà khoa học trong tương lai. Chúng tôi xin đề cử một số ví dụ như:

  • Tinh thần đồng đội: Khoa học hiện đại đã chứng tỏ thành tựu thường không được xây dựng bởi một cá nhân. Do đó, chúng ta nên khuyến khích các game về robot được chơi và thi đấu theo đội hình. Một ví dụ có thể kể đến là game robot đá bóng, robot bóng rổ, robot công thành, robot xây dựng…Luật chơi nên được thiết kế để buộc các robot phải thực hiện các hành động cùng nhau. Qua đó, chúng ta có thể truyền đạt những thông điệp về tinh thần đồng đội, sự phối hợp làm việc cho thế hệ các nhà khoa học trẻ. 
  • Hạn chế tính bạo lực: Sự đối kháng tạo nên sức hấp dẫn của những trò chơi. Tuy nhiên các game cho robot dành cho học sinh nên có sự hạn chế mức độ bạo lực để đảm bảo giữ được tính hay, nhưng vẫn mang tính giáo dục. Ví dụ: trong game robot chiến trận, các robot không được có các thiết kế cơ khí có mục tiêu làm tổn thương đối phương, như súng, cưa, dao nhọn, chất nổ…..mà thay vào đó chỉ húc và đẩy nhau, hoặc rút cờ của nhau trong khi thi đấu.
  • Tính dễ nhưng mức độ phát triển không giới hạn: Các trò chơi được tạo ra nên có tính dễ trong luật, nghĩa là các bạn mới học robotics đều có thể tham gia (làm các cử động tiến, lùi, trái, phải. Tuy nhiên, nên có những bước phát triển cao hơn và không đặt ra giới hạn cho các robot tham gia giải. Ví dụ như game robot đá bóng, các robot chỉ cần di chuyển là có thể tham gia, tuy nhiên, nếu muốn giành chiến thắng, các robot cần cải thiện tốc độ, sức đẩy, độ vững chắc, khả năng giữ bóng, tính linh hoạt trong di chuyển, thậm chí một số cơ cấu sử dụng tay để đạt được ưu thế trong cuộc chơi. Đá bóng là một đề bài mở, có rất nhiều cách giải hay và đội nào có nhiều lời giải hay nhất sẽ là đội chiến thắng. Các cuộc đấu robot cũng không nên giới hạn về nền tảng phát triển. Về mặt này, thì cá nhân tôi cực liệt phản đối các cuộc thi robot của LEGO và các đối tác cung cấp sản phẩm của LEGO. Trong các cuộc thi này, các em không được sử dụng các linh kiện bên ngoài như ốc vít, dây thít. Điều này sẽ hạn chế khả năng sáng tạo và sự đột biến của các robot khi thi đấu, đồng thời, cũng làm giảm tính phong phú của giải đấu, đồng nghĩa với việc hạn chế khả năng cập nhật công nghệ ưu việt hơn (có thể là một nền tảng khác sau này, không phải arduino).

Lời cuối cùng để kết thúc bài viết này, chúng tôi luôn mong rằng, robotics sẽ biến thành trò chơi của trẻ em Việt Nam. Để 20-30 năm nữa, khi các em lớn lên, thế hệ các em sẽ là những người tạo ra những công trình vĩ đại, những nhà xưởng tự động, những máy móc thông minh để phục cho đời sống của chính các em sau này.