GRASPABLE LECTUREPhương pháp dạy học STEM · Bài giảng Nắm bắtA method for teaching STEM

Bài giảng STEM mà học sinh cầm được trong tay STEM lessons students can hold in their hands

Phương pháp do Bùi Tiến Sơn xây dựng · Soft Robotics Lab, Đại học Công nghiệp Hà Nội A method developed by Bùi Tiến Sơn · Soft Robotics Lab, Hanoi University of Industry

Phương pháp là gìWhat it is

Graspable Lecture lấy một vật thể số làm trục của cả bài học và cho học sinh tương tác đa chiều với nó. Giáo viên dẫn dắt nội dung qua slide; cùng lúc, mỗi học sinh mở chính vật thể ấy trên máy của mình và tự tay khám phá. Học sinh không chỉ nghe và nhìn, mà thao tác để tự xây dựng hiểu biết. Graspable Lecture puts one digital object at the centre of the whole lesson and lets students interact with it in many dimensions. The teacher leads through the slides; at the same time each student opens that same object on their own device and explores it. Students do not only listen and look: they act on the object and build the understanding themselves.

Tương tác đa chiềuInteraction in many dimensions

Không gianSpacexoay, phóng to, cắt 1/2 và 1/4, nhìn vào bên trongturn, zoom, cut in halves and quarters, look inside
Thời gianTimechạy, dừng, thả từng bước; theo dõi quá trình, đo thời gianrun, pause, step through; follow the process, time it
Thông sốParametersđổi khối lượng, chiều dài, nhiệt độ, nồng độ… thấy ngay hệ quả định lượngchange mass, length, temperature, concentration… and see the numbers follow
Cấu trúcStructuretách rời từng bộ phận, chạm để đọc chức năng và vật liệutake it apart, tap a part to read its role and material

Ba thành phầnThree components

  1. Object-Based LearningNền tảng sư phạm: học qua vật thể, kế thừa phương pháp đã được dùng tại các đại học như Harvard, UCL.The pedagogical base: learning through objects, building on the method used at universities such as Harvard and UCL.
  2. Twin SlidesBản sao số của vật thể nằm ngay trong slide, mang cả bốn chiều tương tác và chạy mô phỏng theo phương trình khoa học.A digital twin of the object inside the slide, carrying all four dimensions of interaction and running equation-based simulations.
  3. Chu trình 4 bướcA four-step cycleDự đoán → Khám phá → Giải thích → Vận dụng. Học sinh đoán trước, tự kiểm chứng trên mô hình, rồi áp dụng vào tình huống thực tế.Predict → Explore → Explain → Apply. Students predict first, test it on the model, then apply it to a real situation.

Ưu điểmStrengths

Mô phỏng linh hoạtFlexible simulationĐổi một thông số là thấy ngay hệ quả. Làm được cả thí nghiệm khó hoặc không thể làm ở lớp: trên Mặt Trăng, trong chân không, bên trong tim người.Change one parameter and see the consequence at once, including experiments a classroom cannot run: on the Moon, in a vacuum, inside a human heart.
Nhiều cách tiếp cậnMany ways inMỗi học sinh tự chọn góc nhìn, nhịp độ và câu hỏi của mình. “Mười người, mười cách tiếp cận” trên cùng một vật thể.Each student chooses their own viewpoint, pace and questions: ten students, ten ways into the same object.
Tiết kiệm chi phí thực hànhLow-cost practical workKhông tốn hoá chất, dụng cụ, thiết bị hao mòn; an toàn tuyệt đối. Một bộ bài dùng chung cho cả lớp, cả trường.No chemicals, consumables or wear on equipment, and completely safe. One set of lessons serves a whole class or school.
Chạy trên mọi thiết bịRuns on any deviceChỉ cần một đường link: máy tính, máy tính bảng hay điện thoại, không cài đặt, song ngữ Việt – Anh.Just one link: computer, tablet or phone, nothing to install, in Vietnamese and English.
Học chủ động, tự kiểm chứngActive, self-checkingHọc sinh đưa ra dự đoán trước khi thử, nên thấy ngay mình hiểu đúng hay sai và vì sao.Students commit to a prediction before trying, so they see at once whether they were right, and why.
Trung thực khoa họcScientifically honestMỗi mô phỏng ghi rõ giả thiết của mô hình và nguồn số liệu, để học sinh biết mô hình đúng đến đâu.Every simulation states its assumptions and data sources, so students know how far the model holds.

Ý nghĩa tên gọi. “Grasp” vừa là cầm nắm, vừa là nắm bắt: cầm được vật thể trong tay thì nắm được kiến thức trong đầu. The name. “Grasp” means both to hold and to understand: hold the object, grasp the idea.

Cơ sở khoa học: học qua vật thể (Object-Based Learning), chu trình Dự đoán – Quan sát – Giải thích (Predict – Observe – Explain) và học tập dựa trên mô phỏng. Nội dung các bài bám sát chương trình Vật lí, Hoá học, Sinh học, Toán, Công nghệ; mô hình 3D dùng nguồn có giấy phép mở. Scientific basis: Object-Based Learning, the Predict – Observe – Explain cycle and simulation-based learning. Lessons follow the physics, chemistry, biology, mathematics and technology curricula; 3D models come from openly licensed sources.

Kéo để xoay · chụm hai ngón để phóng toDrag to rotate · pinch to zoom

Công nghệ · Truyền chuyển độngMechanics · Rotation

Bánh răng: to hay nhỏ thì quay nhanh, quay khoẻ?Gears: which turns faster, which pushes harder?

    Kiến thức: OpenStax (ĐH Rice), University Physics Vol. 1, §10.3 và §10.8 (P = τω), giấy phép CC BY-NC-SA 4.0. Mô hình 3D dựng bằng mã từ số liệu trong bài, không sao chép hình của sách. Content: OpenStax (Rice University), University Physics Vol. 1, §10.3 and §10.8 (P = τω), CC BY-NC-SA 4.0 licence. The 3D model is generated from the figures in the text; no book artwork is copied.

    Vật lí · Dao độngMechanics · Oscillations

    Con lắc đơn: chu kì phụ thuộc vào đâu?Simple pendulum: what sets the period?

      Kiến thức: OpenStax (ĐH Rice), University Physics Vol. 1, §15.4, giấy phép CC BY-NC-SA 4.0. Mô hình dựng bằng mã, không sao chép hình của sách. Content: OpenStax (Rice University), University Physics Vol. 1, §15.4, CC BY-NC-SA 4.0 licence. Model generated in code; no book artwork is copied.

      Vật lí · Dao động và năng lượngMechanics · Oscillation and energy

      Con lắc lò xo: năng lượng biến đổi thế nào?Mass on a spring: where does the energy go?

        Kiến thức: OpenStax (ĐH Rice), University Physics Vol. 1, §15.1 và §15.2, giấy phép CC BY-NC-SA 4.0. Mô hình dựng bằng mã. Content: OpenStax (Rice University), University Physics Vol. 1, §15.1 and §15.2, CC BY-NC-SA 4.0 licence. Model generated in code.

        Vật lí · Chuyển động némMechanics · Projectiles

        Ném xiên: góc nào cho tầm xa lớn nhất?Projectiles: which angle goes furthest?

          Kiến thức: OpenStax (ĐH Rice), University Physics Vol. 1, §4.3, giấy phép CC BY-NC-SA 4.0. Bỏ qua sức cản không khí. Mô hình dựng bằng mã, không sao chép hình của sách. Content: OpenStax (Rice University), University Physics Vol. 1, §4.3, CC BY-NC-SA 4.0 licence. Air resistance ignored. Model generated in code; no book artwork is copied.

          Vật lí · Lực cản của chất lưuMechanics · Falling and drag

          Rơi trong khí, nước, dầu: viên nào chạm đáy trước?Falling through air, water, oil: which ball lands first?

            Kiến thức: OpenStax (ĐH Rice), University Physics Vol. 1, §6.4, giấy phép CC BY-NC-SA 4.0. Khối lượng riêng, độ nhớt: giá trị tham khảo ở 20 °C. Mô hình dựng bằng mã. Content: OpenStax (Rice University), University Physics Vol. 1, §6.4, CC BY-NC-SA 4.0 licence. Densities and viscosities: reference values near 20 °C. Model generated in code.

            Vật lí · Động lượngMechanics · Momentum

            Va chạm: đại lượng nào được bảo toàn?Collisions: what is conserved?

              Kiến thức: OpenStax (ĐH Rice), University Physics Vol. 1, §9.3 và §9.4, giấy phép CC BY-NC-SA 4.0. Vận tốc sau va chạm đàn hồi tính từ bảo toàn động lượng và động năng. Mô hình dựng bằng mã. Content: OpenStax (Rice University), University Physics Vol. 1, §9.3 and §9.4, CC BY-NC-SA 4.0 licence. Elastic final velocities follow from conserving momentum and kinetic energy. Model generated in code.

              Vật lí · Mạch điệnElectricity · Circuits

              Nối tiếp hay song song: đèn nào sáng hơn?Series or parallel: which bulb glows brighter?

                Kiến thức: OpenStax (ĐH Rice), University Physics Vol. 2, §10.2, giấy phép CC BY-NC-SA 4.0. Đèn coi như điện trở không đổi. Mô hình dựng bằng mã, không sao chép hình của sách. Content: OpenStax (Rice University), University Physics Vol. 2, §10.2, CC BY-NC-SA 4.0 licence. Bulbs treated as fixed resistors. Model generated in code; no book artwork is copied.

                Vật lí · Thấu kínhOptics · Lenses

                Thấu kính hội tụ: khi nào ảnh thật, khi nào ảnh ảo?Converging lens: when is the image real, when virtual?

                  Kiến thức: OpenStax (ĐH Rice), University Physics Vol. 3, §2.4, giấy phép CC BY-NC-SA 4.0. Mô hình dựng bằng mã, không sao chép hình của sách. Content: OpenStax (Rice University), University Physics Vol. 3, §2.4, CC BY-NC-SA 4.0 licence. Model generated in code; no book artwork is copied.

                  Vật lí · Ánh sáng và màu sắcOptics · Colour

                  Trộn ánh sáng màu: đỏ + lục ra màu gì?Mixing coloured light: red + green makes what?

                    Kiến thức: OpenStax (ĐH Rice), College Physics 2e, §26.3, giấy phép CC BY 4.0. Mô hình dựng bằng mã, không sao chép hình của sách. Content: OpenStax (Rice University), College Physics 2e, §26.3, CC BY 4.0 licence. Model generated in code; no book artwork is copied.

                    Hoá học · Hình học phân tửChemistry · Molecular shape

                    Hình dạng phân tử do đâu mà có?What gives a molecule its shape?

                      Kiến thức: OpenStax (ĐH Rice), Chemistry 2e, §7.6, giấy phép CC BY-NC-SA 4.0. Mô hình 3D dựng bằng mã từ số liệu trong bài, không sao chép hình của sách. Content: OpenStax (Rice University), Chemistry 2e, §7.6, CC BY-NC-SA 4.0 licence. The 3D model is generated from the figures in the text; no book artwork is copied.

                      Hoá học · Chất rắn tinh thểChemistry · Crystalline solids

                      Tinh thể ion: vì sao các muối xếp khác nhau?Ionic crystals: why do salts pack differently?

                        Kiến thức: OpenStax (ĐH Rice), Chemistry 2e, §10.6 (quy tắc tỉ số bán kính), giấy phép CC BY-NC-SA 4.0. Bán kính Li⁺, K⁺, Rb⁺, Zn²⁺, S²⁻ theo Shannon (1976). Mô hình dựng bằng mã, không sao chép hình của sách. Content: OpenStax (Rice University), Chemistry 2e, §10.6 (radius-ratio rule), CC BY-NC-SA 4.0 licence. Li⁺, K⁺, Rb⁺, Zn²⁺, S²⁻ radii from Shannon (1976). Model generated in code; no book artwork is copied.

                        Hoá học · Dung dịchChemistry · Solutions

                        Pha loãng dung dịch: đại lượng nào không đổi?Diluting a solution: what stays the same?

                          Kiến thức: OpenStax (ĐH Rice), Chemistry 2e, §3.3, giấy phép CC BY-NC-SA 4.0. Khối lượng mol CuSO₄ 159,61; KMnO₄ 158,03 g/mol. Mô hình dựng bằng mã, không sao chép hình của sách. Content: OpenStax (Rice University), Chemistry 2e, §3.3, CC BY-NC-SA 4.0 licence. Molar masses CuSO₄ 159.61, KMnO₄ 158.03 g/mol. Model generated in code; no book artwork is copied.

                          Hoá học · Acid – baseChemistry · Acids and bases

                          pH: thay đổi thế nào khi pha loãng acid?pH: how does it change as an acid is diluted?

                            Kiến thức: OpenStax (ĐH Rice), Chemistry 2e, §14.2, giấy phép CC BY-NC-SA 4.0. Màu chất chỉ thị vạn năng là gần đúng. Mô hình dựng bằng mã, không sao chép hình của sách. Content: OpenStax (Rice University), Chemistry 2e, §14.2, CC BY-NC-SA 4.0 licence. Universal-indicator colours are approximate. Model generated in code; no book artwork is copied.

                            Vật lí · Khí lí tưởngChemistry · Gases

                            Chất khí: p, V, T liên hệ với nhau thế nào?Gases: how are p, V and T linked?

                              Kiến thức: OpenStax (ĐH Rice), Chemistry 2e, §9.2, giấy phép CC BY-NC-SA 4.0. Mô hình dựng bằng mã, không sao chép hình của sách. Content: OpenStax (Rice University), Chemistry 2e, §9.2, CC BY-NC-SA 4.0 licence. Model generated in code; no book artwork is copied.

                              Sinh học · Di truyền phân tửBiology · Molecular genetics

                              DNA: điều gì giữ hai mạch bám vào nhau?DNA: what holds the two strands together?

                                Kiến thức: OpenStax (ĐH Rice), Biology 2e, §14.2, giấy phép CC BY 4.0. Tₘ ước tính theo quy tắc Wallace (dưới 14 cặp) và công thức cơ bản 64,9 + 41(G+C − 16,4)/n. Mô hình dựng bằng mã. Content: OpenStax (Rice University), Biology 2e, §14.2, CC BY 4.0 licence. Tₘ estimated with the Wallace rule (under 14 bp) and the basic formula 64.9 + 41(G+C − 16.4)/n. Model generated in code.

                                Sinh học · Hệ tuần hoànBiology · Heart anatomy

                                Tim: máu đi qua bốn buồng như thế nào?The heart: how does blood pass its four chambers?

                                  Mô hình: BodyParts3D, © The Database Center for Life Science, CC BY-SA 2.1 Japan, qua bản xử lý Me-TEE-Meshes; đã giản lược lưới và đổi trục toạ độ, bản chỉnh sửa phát hành cùng giấy phép. Kiến thức: OpenStax Anatomy & Physiology 2e, §19.1 và §19.4 (CC BY-NC-SA 4.0). Model: BodyParts3D, © The Database Center for Life Science, CC BY-SA 2.1 Japan, via Me-TEE-Meshes; mesh simplified and axes changed, this adaptation shared under the same licence. Content: OpenStax Anatomy & Physiology 2e, §19.1 and §19.4 (CC BY-NC-SA 4.0).

                                  Sinh học · Tế bàoBiology · Cells

                                  Vì sao tế bào có kích thước nhỏ?Why are cells so small?

                                    Kiến thức: OpenStax (ĐH Rice), Biology 2e, §4.2 (Cell Size), giấy phép CC BY 4.0. Mô hình dựng bằng mã, không sao chép hình của sách. Content: OpenStax (Rice University), Biology 2e, §4.2 (Cell Size), CC BY 4.0 licence. Model generated in code; no book artwork is copied.

                                    Toán · Ứng dụng tích phânMathematics · Integration

                                    Thể tích khối tròn xoay: cộng các lát mỏngVolume of revolution: adding thin slices

                                      Kiến thức: OpenStax (ĐH Rice), Calculus Vol. 1, §6.2, giấy phép CC BY-NC-SA 4.0. Mô hình dựng bằng mã, không sao chép hình của sách. Content: OpenStax (Rice University), Calculus Vol. 1, §6.2, CC BY-NC-SA 4.0 licence. Model generated in code; no book artwork is copied.

                                      Công nghệ · Robot và động họcRobotics · Forward kinematics

                                      Cánh tay robot: với tới được những điểm nào?Robot arm: which points can it reach?

                                        Mô hình: Universal Robots UR5e, lấy từ google-deepmind/mujoco_menagerie, giấy phép BSD-3-Clause. Model: Universal Robots UR5e from google-deepmind/mujoco_menagerie, BSD-3-Clause licence.

                                        Mô hình mở · Robotiq 2F-85Open model · Robotiq 2F-85

                                        Tay gắp hai ngón: cơ cấu bốn khâu hoạt động thế nào?Two-finger gripper: how does the four-bar linkage work?

                                          Mô hình: ros-industrial/robotiq, giấy phép BSD-2-Clause. Vị trí khớp lấy từ tệp xacro gốc: một khớp dẫn động, các khớp còn lại quay theo. Model: ros-industrial/robotiq, BSD-2-Clause licence. Joint layout from the original xacro: one driven joint, the others follow it.

                                          Mẫu glTF · Khronos ChronographWatchglTF sample · Khronos ChronographWatch

                                          Đồng hồ bấm giờ, vật liệu thậtChronograph watch, real materials

                                            Mô hình: Eric Chadwick, Darmstadt Graphics Group (CC BY 4.0), dựa trên “Chronograph Watch Mudmaster” của graphiccompressor (CC BY 4.0). Đã nén texture sang WebP. Logo Khronos, 3D Commerce, DGG thuộc chủ sở hữu. Model: Eric Chadwick, Darmstadt Graphics Group (CC BY 4.0), after “Chronograph Watch Mudmaster” by graphiccompressor (CC BY 4.0). Textures recompressed to WebP. Khronos, 3D Commerce and DGG logos belong to their owners.

                                            Soft Robotics Lab

                                            Xin cảm ơnThank you

                                            Đại học Công nghiệp Hà NộiHanoi University of Industry

                                            LOADING MODEL…

                                            Xoay ngang điện thoạiTurn your phone sideways

                                            Bài trình bày dùng khung 16:9, xem ngang sẽ rõ nhất.The talk uses a 16:9 frame and reads best in landscape.

                                            iPhone

                                            Không xoay được? Vuốt xuống từ góc trên bên phải để mở Trung tâm điều khiển, chạm biểu tượng khoá xoay để tắt.

                                            Screen won't turn? Swipe down from the top right corner to open Control Center and tap the rotation lock to turn it off.

                                            Android · Samsung · Xiaomi

                                            Vuốt xuống từ mép trên hai lần để mở Cài đặt nhanh, bật Tự động xoay .

                                            Swipe down twice from the top edge to open Quick Settings and turn on Auto rotate .