hướng dẫn học sinh làm quen với nghiên cứu khoa học qua đề tài dự thi cuộc thi nckh dành cho học sinh trung học

Hoạt động nghiên cứu khoa học đối với học sinh phổ thông đã góp phầntích cực vào việc đổi mới hình thức tổ chức hoạt động dạy học; đổi mới phươngpháp dạy học và kiểm tra đánh giá kết quả

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VĨNH PHÚC

DÀNH CHO HỌC SINH TRUNG HỌC”.

Tác giả sáng kiến: Lê Văn Thắng

Mã sáng kiến: 19.59.01

Vĩnh Phúc, năm 2020

BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN

1 Lời giới thiệu:

Ngày 02/11/2012 Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo đã ban hành Thông tư

số 38/2012/TT-BGDĐT kèm theo Thông tư này là Quy chế thi khoa học, kỹ thuậtcấp quốc gia học sinh trung học cơ sở và trung học phổ thông (gọi tắt là học sinhtrung học) Từ tháng 3/2012 - đến nay hàng năm Bộ giáo dục đều tổ chức các cuộcthi nghiên cứu khoa học cấp quốc gia cho học sinh trung học

Mục đích chính của cuộc thi là khuyến khích học sinh trung học nghiên cứu,sáng tạo khoa học, công nghệ, kỹ thuật và vận dụng kiến thức đã học vào giải quyếtnhững vấn đề thực tiễn cuộc sống; Tạo cơ hội để học sinh trung học giới thiệu kếtquả nghiên cứu khoa học, kỹ thuật của mình; tăng cường trao đổi, giao lưu văn hóa,giáo dục giữa các địa phương và hội nhập quốc tế Cuộc thi cho thấy ý nghĩa củahoạt động nghiên cứu khoa học quan trọng như thế nào đối với phát triển giáo dụctrung học Hoạt động nghiên cứu khoa học đối với học sinh phổ thông đã góp phầntích cực vào việc đổi mới hình thức tổ chức hoạt động dạy học; đổi mới phươngpháp dạy học và kiểm tra đánh giá kết quả học tập, phát triển năng lực của học sinh;nâng cao chất lượng của đội ngũ giáo viên góp phần nâng cao chất lượng dạy họctrong các cơ sở giáo dục trung học

Trường THPT Bình Sơn nơi tôi công tác vị trí là ngôi trường miền núi, đờisống của nhân dân và học sinh còn nhiều khó khăn Việc tiếp cận thông tin, ứngdụng thông tin, nghiên cứu khoa học vì vậy còn nhiều hạn chế Khoảng cách trường

xa trung tâm nên đi lại còn gặp nhiều khó khăn, học sinh còn ngại ngùng khi tiếpcận với nghiên cứu Chưa thực sự hiểu hết ý nghĩa của cuộc thi mang lại

Tuy nhiên, trong những năm gần đây so với các trường THPT trong tỉnhtrường Bình Sơn luôn có vị trí nằm trong top 10 các trường của tỉnh Riêng thinghiên cứu khoa học dành cho học sinh trung học có 01 giải ba cấp Quốc gia, nhiềugiải nhất, nhì, ba và khuyến khích cấp tỉnh Học sinh của trường rất hào hứng, năngđộng, nhiệt tình tham gia hưởng ứng cuộc thi

Nhận thức rõ ý nghĩa cuộc thi từ năm học 2014-2015 đến nay tôi đã liên tụctham gia hướng dẫn một số học sinh trường THPT Bình Sơn thực hiện các đề tàinghiên cứu để tham gia cuộc thi Nghiên cứu khoa học dành cho học sinh trung họctỉnh Vĩnh Phúc và cũng đã đạt được một số kết quả nhất định, đã góp phần thúc đẩyphong trào nghiên cứu khoa học của học sinh trường THPT Bình Sơn Nâng caochất lượng, hiệu quả việc dạy và học, đáp ứng yêu cầu chương trình GDPT mớihiện nay

2 Tên sáng kiến:

HƯỚNG DẪN HỌC SINH LÀM QUEN VỚI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC QUA

ĐỀ TÀI DỰ THI CUỘC THI NCKH DÀNH CHO HỌC SINH TRUNG HỌC

3 Tác giả sáng kiến:

- Họ và tên: Lê Văn Thắng

- Địa chỉ tác giả sáng kiến: Trường THPT Bình Sơn – Nhân Đạo – Sông Lô– Vĩnh Phúc

6 Ngày sáng kiến được áp dụng lần đầu hoặc áp dụng thử:

Bắt đầu từ năm học 2014-2015 tại trường THPT Bình Sơn – Xã Nhân Đạo –huyện Sông Lô – tỉnh Vĩnh Phúc

7 Mô tả bản chất của sáng kiến:

7.1 Về nội dung của sáng kiến:

7.1.1 Nghiên cứu khoa học là gì?

1 Khái niệm

Nghiên cứu khoa học (NCKH) là một hoạt động xã hội, hướng vào việc tìm kiếm những điều mà khoa học chưa biết hoặc là phát hiện bản chất sự vật, phát triểnnhận thức khoa học về thế giới hoặc là sáng tạo phương pháp mới và phương tiện

kỹ thuật mới để cải tạo thế giới

2 Phân loại

Có nhiều cách phân loại nghiên cứu khoa học, tuy nhiên thông thường nghiên cứu khoa học phân loại theo:

- Theo chức năng nghiên cứu

- Theo tính chất của sản phẩm nghiên cứu

Trong cuộc thi nghiên cứu khoa học dành cho học sinh trung học thường chia ra làm hai lĩnh vực của cuộc thi:

- Lĩnh vực khoa học xã hội hành vi

- Lĩnh vực kỹ thuật

Hoặc cũng có thể chia ra dự án khoa học và dự án kỹ thuật

2.1 Theo chức năng nghiên cứu:

- Nghiên cứu mô tả (Descriptive research): nhằm đưa ra một hệ thống tri thức giúp con người phân biệt các sự vật, hiện tượng xung quanh Bao gồm mô tả định tính và mô tả định lượng, mô tả một sự vật, hiện tượng riêng lẻ hoặc so sánh giữa nhiều sự vật, hiện tượng khác nhau

- Nghiên cứu giải thích (Explanatory research): nhằm làm rõ các qui luật chi phối các hiện tượng, các quá trình vận động của sự vật

- Nghiên cứu dự báo (Anticipatory research): nhằm chỉ ra xu hướng vận động của các hiện tượng, sự vật trong tương lai

- Nghiên cứu sáng tạo (Creative research): nhằm tạo ra các qui luật, sự vật mới hoàn toàn

2.2 Theo tính chất của sản phẩm nghiên cứu:

- Nghiên cứu cơ bản (Fundamental research): các nghiên cứu nhằm phát hiệnthuộc tính, cấu trúc bên trong của các sự vật, hiện tượng

- Nghiên cứu ứng dụng (Applied research): vận dụng thành tựu của các nghiên cứu cơ bản để giải thích sự vật, hiện tượng; tạo ra các giải pháp, qui trình công nghệ, sản phẩm để áp dụng vào đời sống và sản xuất

- Nghiên cứu triển khai (Implementation research): vận dụng các nghiên cứu

cơ bản và ứng dụng để tổ chức triển khai, thực hiện ở qui mô thử nghiệm

3 Các khái niệm cơ bản của nghiên cứu khoa học

3.1 Đề tài nghiên cứu (research project):

- Là một hình thức tổ chức NCKH do một người hoặc một nhóm người thực hiện để trả lời những câu hỏi mang tính học thuật hoặc ứng dụng vào thực tế Mỗi

đề tài nghiên cứu có tên đề tài (research title), là phát biểu ngắn gọn và khái quát về các mục tiêu nghiên cứu của đề tài

3.2 Nhiệm vụ nghiên cứu (research topic):

- Là những nội dung được đặt ra để nghiên cứu trên cơ sở tên đề tài nghiên cứu đã được xác định

3.3 Đối tượng nghiên cứu (research focus):

- Là bản chất cốt lõi của sự vật hay hiện tượng cần xem xét và làm rõ trong

đề tài nghiên cứu

3.4 Mục tiêu và mục đích nghiên cứu:

- Mục tiêu nghiên cứu (research objective): những nội dung cần được xem xét và làm rõ trong khuôn khổ đối tượng nghiên cứu đã xác định nhằm trả lời câu hỏi “Nghiên cứu cái gì?” Dựa trên mục tiêu, các câu hỏi nghiên cứu được xây dựng

- Mục đích nghiên cứu (research purpose): ý nghĩa thực tiễn của nghiên cứu Mục đích trả lời câu hỏi “ Nghiên cứu nhằm vào việc gì?” hoặc “ Nghiên cứu để phục vụ cho cái gì?”

3.5 Khách thể nghiên cứu (research population):

- Là sự vật chứa đựng đối tượng nghiên cứu Khách thể nghiên cứu có thể là một không gian vật lý, một quá trình, một hoạt động, hoặc một cộng đồng

3.6 Đối tượng khảo sát (research sample):

- Là mẫu đại diện của khách thể nghiên cứu

3.7 Phạm vi nghiên cứu (research scope):

- Là sự giới hạn về đối tượng nghiên cứu, đối tượng khảo sát và thời gian nghiên cứu (do những hạn chế mang tính khách quan và chủ quan đối với đề tài và người làm đề tài)

- Ngoài ra, trong từng bước cơ bản này còn có các bước nhỏ khác, cụ thể sẽ được trình bày dưới đây

7.1.2 Qui trình nghiên cứu của một dự án khoa học kỹ thuật:

1 Lựa chọn đề tài nghiên cứu:

Đây là bước đầu tiên trong qui trình nghiên cứu một dự án KHKT, tuy nhiênđối với học sinh trung học là vấn đề rất khó khăn Các em chưa được tiếp cận việcNCKH bao giờ cả Chính vì vậy vai trò của người thầy/cô hướng dẫn là rất quantrọng Thầy/cô có thể nói là người định hướng, dẫn dắt các em vào vấn đề cần giảiquyết, thậm chí hướng dẫn các em những điều các em chưa biết Một đề tài khoahọc kỹ thuật cần phải thỏa mãn những yêu cầu sau:

– Đề tài nghiên cứu phải có ý nghĩa khoa học: bổ sung nội dung lý thuyết củakhoa học hoặc làm rõ một số vấn đề lý thuyết đang tồn tại nhiều khúc mắc và cầnđược giải quyết

– Đề tài phải có tính thực tiễn, thể hiện ở việc thỏa mãn một nhu cầu hiệnhữu trong xã hội, đem lại giá trị thiết thực cho cả lý luận và thực tiễn.

– Đề tài phải phù hợp với khả năng chuyên môn, điều kiện vật chất và quỹthời gian của nhóm nghiên cứu

Học sinh và nhóm nghiên cứu (thường từ một hoặc hai học sinh) cần xácđịnh rõ đối tượng, phạm vi, mục đích, nội dung và phương pháp nghiên cứu

– Đối tượng nghiên cứu: Là những người, sự vật hay hiện tượng cần xem xét

và làm rõ trong nhiệm vụ nghiên cứu

– Phạm vi nghiên cứu: Là giới hạn khảo sát đối tượng nghiên cứu trong trongphạm vi nhất định, bao gồm thời gian và không gian cụ thể

– Mục đích nghiên cứu: Là đích đến mà người nghiên cứu muốn đạt đượcsau khi thực hiện nghiên cứu

– Nội dung nghiên cứu: Là mô tả quá trình nghiên cứu dự tính của ngườinghiên cứu

– Phương pháp nghiên cứu: Là cách thức, phương tiện để giải quyết cácnhiệm vụ trong nghiên cứu, là vấn đề quan trọng nhất mà một người nghiên cứu cầnphải nắm rõ vì xác định được phương pháp sẽ xác định được hướng đi phù hợp vớiyêu cầu của nghiên cứu

Bên cạnh đó, với vai trò là người hướng dẫn người thầy cũng là người độngviên, khích lệ, tạo hứng thú cho học sinh tìm ra được ý tưởng của mình Xác định rõvấn đề, nội dung cần nghiên cứu trước khi bước sang giai đoạn tiếp theo

2 Thu thập thông tin liên quan đến dự án NCKH:

Đối với học sinh trung học sau khi đã lựa chọn được đề tài nghiên cứu các

em cũng cần phải có tài liệu, thu thập các thông tin liên quan đến dự án Các em cóthể tham khảo qua một số cách sau đây:

– Qua các thầy/cô hướng dẫn của mình hoặc các thầy/cô cùng nhóm tổ bộmôn hoặc các thầy/cô đã từng hướng dẫn các dự án NCKH

– Tìm kiếm trong thư viện nhà trường hoặc qua câu lạc bộ sách và hành độngcủa trường

– Tìm kiếm trong các bài viết, tạp chí khoa học, các ấn phẩm khoa học vềchuyên ngành liên quan đến đề tài nghiên cứu

– Tìm kiếm trên các trang website về khoa học kỹ thuật

Lập các hoạch nghiên cứu, xây dựng đề cương dự thảo báo cáo đề tài NCKH

– Kế hoạch nghiên cứu: Là văn bản tổng hợp các bước thực hiện và thời gian

cụ thể cho từng bước, cũng như phân công công việc cho từng thành viên trongnhóm nghiên cứu

– Đề cương nghiên cứu: Là văn bản dự kiến các mục nội dung chi tiết củacông trình nghiên cứu, là cơ sở để người nghiên cứu dựa vào khi tiến hành hoạtđộng trong giai đoạn triển khai

Kế hoạch và đề cương tuy hai văn bản này có nhiều điểm tương tự nhưngthật ra về tính chất là khác nhau, kế hoạch vạch ra diễn biến, trình tự các hoạt động,còn đề cương đi vào các nội dung của việc nghiên cứu Dù vậy, cả hai đều có vai tròquan trọng trong việc định hướng nội dung nghiên cứu, thể hiện bố cục công trình

để nhóm nghiên cứu thực hiện các nhiệm vụ đề ra một cách chủ động và khoa họchơn.

3 Triển khai nghiên cứu:

3.1 Giả thuyết khoa học hay bài toán đặt ra:

Giả thuyết khoa học là mô hình giả định, dự đoán về bản chất của đối tượngnghiên cứu Một công trình khoa học về thực chất là chứng minh một giả thuyếtkhoa học Do đó xây dựng giả thuyết là thao tác quan trọng, giúp ta đề xuất mộthướng đi để khám phá đối tượng nghiên cứu, đôi lúc tiên đoán được bản chất vàcách thức vận động của sự kiện, hiện tượng Giả thiết khoa học dù chỉ là giả địnhtrên lý thuyết, nhưng vẫn cần tuân thủ các quy tắc sau:

– Giả thiết phải có khả năng giải thích được sự vật, hiện tượng cần nghiêncứu

– Giả thiết phải đủ khả năng được kiểm chứng bằng thực nghiệm

Khi đã có một giả thiết phù hợp, ta cần kiểm chứng nó bằng các dữ liệu thực

tế, điều đó dẫn tới việc thực hiện các bước tiếp theo

3.2 Thu thập dữ liệu và xử lí dữ liệu:

3.2.1 Thu thập dữ liệu:

Một đề tài nghiên cứu bắt buộc phải có dữ liệu Những hiểu biết từ việc phântích dữ liệu chính là chìa khóa để người nghiên cứu tìm ra cái mới, chứng minh chogiả thiết đã đề ra và là cơ sở để bảo vệ luận điểm của mình Học sinh nghiên cứu cóthể tìm thấy các dữ liệu cần thiết bằng cách phỏng vấn những đối tượng cụ thể, hoặctra cứu thông tin từ những nguồn uy tín (có thể tìm kiếm trên mạng hoặc đến cơquan nơi có nguồn thông tin để hỏi trực tiếp)

Các dữ liệu cũng cần thỏa mãn những yêu cầu đã đặt ra, như có độ chính xác và tincậy cao, có thông tin hữu ích để hình thành cơ sở đánh giá giả thiết, liên quan mậtthiết tới đề tài,…

Tuy nhiên, các dữ kiện thu thập chưa thể sử dụng ngay được mà phải quaquá trình sàng lọc, phân tích, xử lý

3.2.2 Xử lí dữ liệu:

Xử lý dữ liệu là quá trình sử dụng kiến thức tổng hợp của người nghiên cứu,

là quá trình sử dụng tư duy biện chứng và logic cùng với các phương pháp nghiêncứu khoa học để xem xét đối tượng Mục đích của việc xử lý dữ liệu là tập hợp,chọn lọc và hệ thống hoá các phần khác nhau của thông tin, của tư liệu đã có để từ

đó tìm ra những khía cạnh mới, kết luận mới về đối tượng Để xử lý một cách triệt

để dữ liệu thu thập được trước hết cần sàng lọc ra những thông tin chính xác và hữuích, sau đó phân tích các dữ liệu đó bằng các công cụ đặc biệt kết hợp sử dụng kiếnthức và tư duy của người nghiên cứu, cuối cùng tổng hợp và ghi chép lại các kếtquả thu được Trong quá trình phân tích và xử lý thông tin cần chú ý tôn trọng tínhkhách quan của sự kiện, con số, người nghiên cứu không được chủ quan áp đặt theo

ý đồ của bản thân

3.2.3 Kiểm chứng kết quả nghiên cứu:

Xuyên suốt quá trình nghiên cứu, học sinh không khỏi mắc những sai lầm.

Do đó, kiểm tra lại kết quả giúp ta tránh các sai lầm trước khi đi đến kết luận cuốicùng, đưa công trình nghiên cứu đạt đến mức độ khách quan nhất

Để kiểm tra lại kết quả, ta có thể lựa chọn các cách sau:

– Kiểm tra bằng thực nghiệm trên nhiều phạm vi, đối tượng khác nhau: cáchnày làm tăng tính khách quan của kết quả nghiên cứu

– So sánh, đối chiếu với các kết luận từ những nghiên cứu khác: mặc dù việc

so sánh này có thể khác nhau khi nghiên cứu tìm ra cái mới, góc nhìn mới, nhưngviệc đối chiếu này cũng đảm bảo tính đa chiều trong đánh giá của người nghiêncứu

Sau khi đã thực hiện nhiệm vụ kiểm chứng kết quả, bạn đã có trong tay tất cảnhững thứ cần thiết để đi đến kết luận cuối cùng Nhiệm vụ cuối cùng là viết mộtbản báo cáo kết quả nghiên cứu

4 Báo cáo kết quả nghiên cứu:

4.1 Đối với một dự án khoa học:

a Xác định câu hỏi nghiên cứu:

– Lựa chọn một chủ đề Thu hẹp chủ đề bằng cách xem xét những trườnghợp đặc biệt

– Tiến hành nghiên cứu tổng quan và viết dự thảo đề cương nghiên cứu.– Nêu một giả thuyết khoa học hoặc nêu mục đích nghiên cứu

b Kế hoạch và phương pháp nghiên cứu:

– Xây dựng kế hoạch nghiên cứu/thiết kế thí nghiệm

– Yêu cầu phê duyệt dự án (điền các mẫu phiếu và xin chữ ký phê duyệt).Bởi vì nếu làm thiếu, rất có thể nghiên cứu là bất hợp pháp và gặp rủi ro cao

– Viết báo cáo nghiên cứu tổng quan

c Thực hiện kế hoạch nghiên cứu:

– Thu thập tài liệu và thiết bị thí nghiệm; xây dựng thời gian biểu trongphòng thí nghiệm

– Tiến hành thí nghiệm Ghi lại các dữ liệu định lượng và định tính

– Phân tích dữ liệu, áp dụng các phương pháp thống kê thích hợp

– Lặp lại thí nghiệm, khi cần thiết, nhằm triệt để khám phá những vấn đề.– Đưa ra một kết luận

– Viết báo cáo thí nghiệm

– Viết tóm tắt báo cáo

d Trình bày kết quả nghiên cứu:

– Ghi lại các hình ảnh để giới thiệu dự án

– Làm bài thuyết trình về dự án trước giáo viên hoặc các bạn cùng lớp

4.2 Đối với một dự án kỹ thuật:

a Xác định vấn đề nghiên cứu:

Xác định nhu cầu hoặc tiếp nhận yêu cầu

b Thiết kế và phương pháp:

– Phát triển các tiêu chuẩn thiết kế

– Thực hiện việc tìm kiếm tài liệu và nghiên cứu tổng quan

– Chuẩn bị thiết kế sơ bộ hoặc thuật toán dưới dạng sơ đồ khối

c Thực hiện: Xây dựng và kiểm tra

– Sản xuất mẫu hoặc viết chương trình máy tính

– Kiểm tra các mẫu/chương trình máy tính

– Thiết kế lại, khi cần thiết

d Trình bày kết quả nghiên cứu:

– Ghi lại các hình ảnh để giới thiệu dự án

– Làm bài thuyết trình về dự án trước giáo viên hoặc các bạn cùng lớp

5 Hướng dẫn học sinh thuyết trình sản phẩm và trả lời phản biện:

5.1 Cần cho học sinh làm quen với thuyết trình sản phẩm dự thi, các câu hỏi phỏng vấn của giám khảo có thể hỏi học sinh.

Sau khi hoàn thành và có kết quả nghiên cứu, học sinh cần được tập huấn, đểrèn luyện kĩ năng thuyết trình báo cáo Thực tế cho thấy có những dự án nghiên cứu

có chất lượng tốt nhưng học sinh không biết cách thuyết trình để làm nổi bật lênchất lượng của dự án Do đó cần tập huấn và hướng dẫn cho học sinh Thuyết trìnhđòi hỏi ngoài việc học sinh có kiến thức, có hiểu biết thì còn phải có các kĩ năngkhác

– Chuẩn bị nội dung thích hợp: Nội dung thuyết trình báo cáo phải ngắn gọn,xúc tích, chứa đựng các nội dung cốt lõi của đề tài Bản thuyết trình cần chuẩn bị đểthuyết trình trong 3 tới 4 phút Tuy ngắn gọn nhưng phải làm rõ tính cấp thiết của

đề tài, tính mới và thể hiện được công sức của học trò trong dự án

– Chuẩn bị về tâm lý: Khi thuyết trình đề tài, học sinh hay có biểu hiện hồihộp, lo lắng Cần tư vấn các em cách thức giảm stress, lo âu

– Chuẩn bị trang phục: Trang phục cần lịch sự, đầu tóc gọn gàng ngay ngắn

sẽ giúp các em tự tin và gây ấn tượng tốt với người nghe

– Chuẩn bị các dụng cụ hỗ trợ thuyết trình như mô hình sản phẩm, máy tính,máy chiếu hay phối hợp với Poster để trình bày

5.2 Chuẩn bị tâm lí và kiến thức để trả lời các câu hỏi phản biện.

Việc trả lời thuyết phục các câu hỏi phản biện không chỉ ghi điểm trước bangiám khảo mà còn có thể tạo ra hướng mới nhằm hoàn thiện cho dự án Do đó họcsinh cần được tập huấn kĩ năng để thực hiện tốt nội dung này

– Đọc thật kĩ báo cáo của chính mình: Không phải để thuộc lòng mà học sinhcần nắm vững bản chất để không bị mất bình tĩnh khi trả lời Một số câu hỏi của

giám khảo thường có mục đích cố tình “bẫy” để đưa học sinh ra khỏi nội dung dự

án Nếu học sinh không nắm vững sẽ bị hoang mang và phủ nhận công sức, tínhmới và ý nghĩa của đề tài

– Tập trung lắng nghe và ghi chép câu hỏi Khi nghe xong câu hỏi cần thảoluận (với đề tài có 2 học sinh) để bàn bạc, thống nhất câu trả lời Kĩ năng này rấtquan trọng vì sẽ trả lời đúng, trúng và thể hiện được kĩ năng làm việc nhóm

– Biết xin lỗi nếu trả lời sai, thể hiện sự tôn trọng người hỏi và tinh thần cầuthị khi nghe góp ý Các góp ý dù trái chiều có thể có nhiều ý nghĩa trong việc hoànthiện dự án hay tạo ra nhiều ý tưởng mới trong nghiên cứu

7.2 Kết luận và kinh nghiệm sau khi nghiên cứu:

– Từ những nghiên cứu giáo viên rút ra được kết luận thông qua các thông số

kỹ thuật so với tiêu chuẩn ban đầu Có nên tiếp tục thí nghiệm, nếu thấy chưa phùhợp với kết quả có thể chuyển sang hướng khác

– Ngoài ra trong quá trình học sinh nghiên cứu, cần theo dõi sát các em đểhướng dẫn cụ thể và đôn đốc, cùng thảo luận trao đổi để kịp thời tháo gỡ các khókhăn, vướng mắc

7.3 Giải pháp tham mưu, đề xuất:

7.3.1 Đối với nhà trường:

– Cần nhận thức rằng, nghiên cứu khoa học kỹ thuật của học sinh là một trongnhững hoạt động trải nghiệm sáng tạo, góp phần quan trong vào việc đổi mớiphương pháp dạy học, kiểm tra đánh giá, hướng tới hình thành và phát triển nănglực cho học sinh

– Tổ chức dạy học chuyên đề giáo dục STEM kết hợp vào trong dạy học thựctiễn

– Thành lập Hội đồng tư vấn khoa học

– Thành lập Câu lạc bộ nghiên cứu khoa học kỹ thuật và có cơ chế hỗ trợ vềpháp lý và điều kiện để các câu lạc bộ này duy trì hoạt động

– Tổ chức cuộc thi ý tưởng khoa học, tổ chức thi robocom cho học sinh – Lựa chọn được các ý tưởng tiêu biểu để triển khai nghiên cứu có chiều sâu.Tạo được môi trường thuận lợi cho hoạt động nghiên cứu khoa học kỹ thuật Có cácbiện pháp hỗ trợ khai thác các nguồn lực xã hội dành cho NCKH

7.3.2 Kết hợp nghiên cứu trong dạy học:

– Thiết kế các bài học theo định hướng tìm tòi nghiên cứu theo các phươngpháp dạy học tích cực như: phương pháp Bàn tay nặn bột, Dạy học dựa trên dự án,Dạy học giải quyết vấn đề, dạy học STEM để hình thành các kỹ năng nghiên cứucho học sinh

– Chú trọng tính ứng dụng thực tiễn

– Kết hợp với các giáo viên khác xây dựng các chủ đề dạy học tích hợp kiếnthức liên môn

– Tạo tâm thế thoải mái, chấp nhận các suy nghĩ khác biệt và khuyến khíchhọc sinh nêu vấn đề, đặt câu hỏi nghiên cứu.

– Nhạy bén trong phát hiện và hoàn thiện ý tưởng nghiên cứu từ những câuhỏi, phát biểu, thắc mắc của học sinh

7.3.3 Tranh thủ sự giúp đỡ của các giáo viên có chuyên môn và kinh nghiệm:

– Mạnh dạn và tự tin trao đổi, hỏi, tìm kiếm các nguồn lực hỗ trợ trong suốtquá trình thực hiện đề tài

– Tự mình thực hiện các đề tài nghiên cứu trên cơ sở định hướng, trợ giúp từthầy cô Mỗi ý kiến đều rất quí báu dù trái chiều

7.3.4 Sự tham gia của các học sinh khác không thuộc nhóm nghiên cứu:

Tại trường THPT Bình Sơn, ngoài tham vấn ý kiến của hội đồng khoa học, của cácthầy cô giáo, tôi thường xuyên cho các nhóm nghiên cứu xin ý kiến đóng góp củacác học sinh, các câu hỏi phản biện Đặc biệt, trường THPT Bình Sơn đã từng cóhọc sinh và cựu học sinh đã tham gia nghiên cứu khoa học, nhiều em đã đạt giảicao Đây là lực lượng có trình độ, kinh nghiệm để hỗ trợ công tác NCKH và truyềnlửa đam mê cho các học sinh khóa sau

7.3.5 Tranh thủ sự ủng hộ từ các phụ huynh:

Trong quá trình hướng dẫn học sinh nghiên cứu khoa học, nên gặp gỡ vớiphụ huynh học sinh nghiên cứu và các phụ huynh khác để nhận được sự đồng tìnhủng hộ Sự chung tay của các phụ huynh sẽ giúp hạn chế các khó khăn về tài chính

và cơ sở vật chất Nhiều phụ huynh đã đóng góp ý kiến cho nhóm nghiên cứu, hỗtrợ cơ sở nghiên cứu và ủng hộ mạnh mẽ về vật chất, tinh thần Động viên kịp thờicác em khi gặp khó khăn trong nghiên cứu

7.3.6 Giải pháp cố vấn, gợi ý học sinh các bước nghiên cứu và trưng bày sản phẩm:

Trên cơ sở các ý tưởng của học sinh đã được tổng hợp, giáo viên hướng dẫnlập kế hoạch chi tiết cho từng đối tượng nghiên cứu; trang bị các kiến thức khoahọc, kỹ năng thực hành cần thiết và giao nhiệm vụ cho các đối tượng tự nghiên cứudựa trên hướng dẫn của giáo viên để có phương án giải quyết

Khi học sinh tự nghiên cứu, giáo viên hướng dẫn thường xuyên kiểm tra,nắm bắt tiến độ và tháo gỡ kịp thời những khó khăn mà các em gặp phải

– Thực hiện chế tạo sản phẩm theo kế hoạch

– Sau khi tiến hành chế tạo sản phẩm giáo viên hướng dẫn cần kiểm tra lại cácyêu cầu kỹ thuật, an toàn sản phẩm trước khi vận hành, sau khi đã đảm bảo các điềukiện an toàn, người nghiên cứu tiến hành kiểm chứng thực nghiệm, kiểm tra cácthông số kỹ thuật và chép vào sổ nhật ký

– Nếu sản phẩm có các thông số không đáp ứng được các yêu cầu nghiên cứu

và chỉnh sửa cho hoàn thiện

– Báo cáo nghiên cứu khoa học phải được trình bày rõ ràng, chính xác và

khoa học

– Hướng dẫn học sinh trình bày Poster dự án mình nghiên cứu và nội dungPoster thể hiện được những nội dung theo quy định của ban tổ chức

8 Những thông tin cần được bảo mật: Không có

9 Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến:

Cần sự quan tâm nhiều hơn nữa từ phía các nhà quản lí giáo dục, phụ huynhhọc sinh và toàn xã hội đối với nghiên cứu khoa học nói chung và cuộc thi NCKHdành cho học sinh nói riêng Có như vậy chất lượng đề tài, chất lượng dạy và họccũng được nâng lên góp phần phát triển năng lực và phẩm chất học sinh, đáp ứngyêu cầu dạy và học đổi mới theo chương trình GDPT mới hiện nay

10 Đánh giá lợi ích thu được hoặc dự kiến có thể thu được do áp dụng sáng kiến theo ý kiến của tác giả:

Qua nhiều năm công tác tại trường THPT Bình Sơn và trực tiếp được hướng dẫnhọc sinh nghiên cứu dự án dự thi cuộc thi NCKH dành cho học sinh trung học đã thu đượcnhiều kết quả Tôi nhận thấy việc cho học sinh tham gia nghiên cứu khoa học là hết sứccần thiết Phát huy được vai trò của người thầy, phát huy được sự năng động, sáng tạo củahọc sinh dự thi Học sinh được thỏa sức sáng tạo, trải nghiệm, nghiên cứu trong thực tếphát triển được năng lực phẩm chất của học sinh Đáp ứng yêu cầu định hướng phát triểnnghề nghiệp trong tương lai

Sông Lô, ngày tháng năm 2021

PHỤ LỤC 1:

BÁO CÁO TÓM TẮT ĐỀ TÀI CHẾ TẠO MÁY BẮT CÔN TRÙNG DỰA

TRÊN CƠ SỞ ĐỊNH LUẬT BÉCNULI

* NHÓM TÁC GIẢ:

1 Hoàng Văn Kiên – Lớp 12A Nhóm trưởng

2 Trần Duy Đoan – Lớp 11A Thành viên

* GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: Lê Văn Thắng

CHƯƠNG I CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1.1 Tìm hiểu về các loại côn trùng

mà con người biết đến - với ước lượng về số loài chưa được mô tả lên tới 30 triệu,

và do đó có thể đại diện cho hơn 90% các dạng sống khác nhau trên hànhtinh Người ta có thể tìm thấy côn trùng ở gần như tất cả các môi trường sống trênTrái Đất, mặc dù chỉ có một số lượng nhỏ các loài có thể thích nghi được với đờisống ở đại dương, nơi mà giáp xác là nhóm chiếm ưu thế Khoa học nghiên cứu về

côn trùng được gọi là côn trùng học (entomology).

1.1.2 Hình thái và phát triển

Kích thước côn trùng dao động khoảng từ trên dưới 1 mm tới khoảng

180 mm về chiều dài Côn trùng có cơ thể phân đốt và được bảo vệ bởi một

bộ xương ngoài, một lớp cứng được cấu tạo chủ yếu bởi kitin Cơ thể được chiathành đầu, ngực và bụng Trên đầu có một cặp râu là cơ quan cảm giác, một cặp mắtkép và 2 mắt đơn (ở giai đoạn sâu non có thể là 6 mắt đơn) và một miệng Ngực có

6 chân (mỗi đốt một cặp chân) và 2-4 cánh (ở các loài có cánh) Bụng có cơquan bài tiết và cơ quan sinh sản Côn trùng có một hệ tiêu hoá hoàn chỉnh, gồmmột ống liên tục từ miệng tới hậu môn, khác với nhiều loài động vật chân khớp đơngiản khác có hệ tiêu hoá chưa hoàn chỉnh Cơ quan bài tiết gồm các ốngManphigi (Malpighian), với chức năng thải các chất thải chứa nitơ, ruột sau làmnhiệm vụ điều hoà áp suất thẩm thấu, đoạn cuối ruột sau có khả năng tái hấp thunước cùng với muối Natri và Kali Vì vậy, côn trùng thường không bài tiết nước racùng với phân, thực tế thì chúng cho phép dự trữ nước trong cơ thể Quá trình táihấp thu này giúp chúng có thể chịu đựng được với điều kiện môi trường khô vànóng

ở ngài(bướm đêm) lại có dạng lông vũ hoặc không có đầu mút tròn) có thể ngửithấy pheromon của bướm cái từ khoảng cách vài km

1.1.4 Giác quan của côn trùng

Một trong những lí do giúp côn trùng không ngừng tồn tại, tiến hóa và pháttriển trong suốt hàng trăm triệu năm qua, thích ứng với mọi môi trường sống trêncạn chính là một hệ thống giác quan cực kì nhanh nhạy và chính xác mà tạo hóa

trang bị cho chúng, được sử dụng trong mọi hoạt động di chuyển, tìm kiếm thức ăn,trốn tránh kẻ thù và sinh sản.

Thị giác của côn trùng thuộc hàng tốt nhất trong thế giới động vật Và chúnglại có tới hai loại mắt: mắt kép và mắt đơn Mỗi mắt kép của côn trùng được tạo nênbởi hàng trăm, hàng nghìn thấu kính nhỏ (là một tế bào thị giác) có kích thước hiển

vi, mỗi thấu kính lại tiếp nhận một hình ảnh giống hệt nhau, điều đó có nghĩa là nếubạn đứng trước một con ruồi, thì trong mắt nó, hình ảnh của khuôn mặt bạn sẽ đượcnhân lên hàng nghìn lần để hiển thị trên cũng ngần ấy thấu kính tí hon Trong khi

đó, mỗi mắt đơn chỉ được cấu tạo bởi một thấu kính như vậy, và chỉ có tác dụngcảm nhận sáng tối mà thôi

1.1.6 Vai trò của côn trùng với môi trường và đời sống con người

Chỉ có 0,1% các loài côn trùng là đi ngược lại lợi ích của con người Nhiềucôn trùng được coi là những con vật có hại với loài người vì chúng truyền bệnh(ruồi, muỗi), phá hủy các công trình (mối), hay làm hỏng các sản phẩm lương thực(mọt) Các nhà côn trùng học đã đưa ra nhiều biện pháp để kiểm soát chúng mà phổbiến nhất là thuốc trừ sâu Tuy nhiên, ngày nay các phương pháp kiểm soát bằng

sinh học (methods of biocontrol) đang ngày càng được dùng phổ biến hơn.

1.1.7 Quan hệ với con người

Nhiều loài côn trùng được coi là loài gây hại của con người Côn trùng đượccoi là loài gây hại bao gồm những loài ký sinh (muỗi, chí, rệp), truyền bệnh(muỗi, ruồi), gây thiệt hại (mối) hoặc phá hoại hàng hoá nông nghiệp (cào cào, mọtngũ cốc) Nhiều nhà côn trùng học đã tiến hành nhiều hình thức kiểm soát dịch hạinhư nghiên cứu cho các công ty để sản xuất thuốc trừ sâu, nhưng ngày càng kiểmsoát dịch hại dựa vào phương pháp sinh học như dùng thiên địch Phương pháp sinhhọc sử dụng một trong những sinh vật để giảm mật độ dân số sinh vật khác (các loàivật gây hại) và được xem là một yếu tố quan trọng của quản lý dịch hại tổng hợp

1.2 Gia công cơ khí bằng phương pháp hàn

1.2.1 Khái niệm về phương pháp hàn

Hàn là quá trình công nghệ sản xuất các kết cấu không thể tháo rời được từkim loại, hợp kim và các vật liệu khác Bằng sự hàn nóng chảy có thể liên kếtđược hầu hết các kim loại và hợp kim với chiều dày bất kỳ Có thể hàn các kim loại

và hợp kim không đồng nhất

Nguyên lý của hàn: Khi hàn nóng chảy kim loại ở mối hàn hàn đạt tới trạngthái lỏng Sự nóng chảy cục bộ của kim loại cơ bản được thực hiện tại các mép củaphần tử ghép Có thể hàn bằng cách làm chảy kim loại cơ bản hoặc làm chảy kimloại cơ bản và vật liệu bổ sung kim loại cơ bản, hoặc kim loại cơ bản và kim loại

bổ sung nóng chảy tự rót vào bể hàn và tẩm ướt bề mặt rắn của các phần tử ghép.Khi tắt nguồn đốt nóng kim loại lỏng nguội và đông đặc-kết tinh, sau khi bể hàn kếttinh tạo thành mối hàn nguyên khối với cấu trúc liên kết hai chi tiết làm một

Hình 1.1 Hình ảnh thao tác hàn

1.2 2 Ưu nhược điểm của hàn

- Ưu điểm: Hàn là quá trình công nghệ được ứng dụng rộng rãi để chế tạo và phục

hồi các kết cấu và chi tiết Tính ưu việt bao gồm: Tiêu tốn ít kim loại, giảm chi phílao động , thiết bị đơn giản , rút ngắn thời gian sản xuất

- Nhược điểm:

Trong quá trình hàn xảy ra sự bay hơi và oxi hoá một số nguyên tố, sự hấpthụ và hoà tan chất khí của bể kim loại cũng như những thay đổi của vùng ảnhhưởng nhiệt Kết quả thành phần và cấu trúc của mối hàn khác với kim loại cơ bản.Các biến dạng của kết cấu gây bởi ứng suất dư có thể làm sai lệch kích thước vàhình dáng của nó và ảnh hưởng tới độ bền của mối ghép

1.2 3 Một số khái niệm.

Hồ quang: Là sự phóng điện trong các khí áp suất cao Nó đặc trưng bởi mật độ

dòng lớn trong không khí dẫn điện và điện áp thấp giữa các điện điện cực

Plasma: Trong trạng thái bình thường chất khí cách điện tốt Khi có nguồn phát

sinh làm các chất khí tích điện đó là hiện tượng ion hoá chất khí Nếu chất khí được đốt nóng tới nhiệt độ cao thì tất cả các quá trình ion hoá xy ra đồng thời trong khí Chất khí ion hoá xy ra dẫn điện như vậy gọi là plasma

1.2.4 Các phương pháp hàn hồ quang cơ bản.

Nhiệt độ hồ quang trong hàn plasma cao lên tới 15000-200000C, không như

hồ quang trong hàn tự do có dạng hình côn tri rộng trên chi tiết, hồ quang trong hànplasma có dạng hình trụ, do đó nó có khả năng xuyên sâu vào bể hàn, nên các méphàn vật dày không cần vát mép lớn

1.3 Tìm hiểu định luật Bécnuli

Chất lưu là tập hợp của các trạng thái vật chất bao gồm chất lỏng, chấtkhí, plasma và đôi khi cũng đúng đối với chất rắn đàn hồi

Xét một chất lưu (chất khí) chuyển động ổn định (vận tốc ở mọi điểm củachất khí không đổi theo thời gian, tuy có thể khác nhau ở các đoạn khác nhau củaống; ma sát với thành ống không đáng kể) trong một ống dòng Ở tiết diện S1 cóvận tốc là v1, ở tiết diện S2 có vận tốc là v2 (hình vẽ 1.2)

Hình 1.2 Sự chảy thành dòng của chất lưu

Vào thời điểm t, xét khối chất lưu AB được giới hạn bởi S1, S2 (S1 > S2) Vàothời điểm t’, khối chất lưu tới A’B’ Ta có:

CHƯƠNG II THỰC HÀNH LẮP RÁP 2.1 Ý tưởng ban đầu

Hình 2.1 Sơ đồ ý tưởng ban đầu

Bài toán: Dụ côn trùng đến vị trí đặt máy bằng cách thắp sáng, khi côn trùng

bay tới bóng đèn do tính hướng sáng sẽ bị hút vào bên trong

Nội dung cụ thể:

1 Xây dựng thân máy

2 Lắp quạt hút gió bên trong thân máy

3 Liên kết thân máy và động cơ

4 Chế tạo bộ phận phát sáng thu hút côn trùng

2.2 Quy trình chế tạo

2.2.1 Thân máy

Thân máy được cấu tạo gồm hai phần có tiết diện lớn nhỏ khác nhau Cả haiphần của thân máy được tận dụng từ thùng đựng sơn và ống sữa trẻ em

Hình 2.1 Hình ảnh chế tạo thân máy

2.2.2 Động cơ

Động cơ được cấu tạo bởi môtơ và cánh quạt Môtơ là một động cơ điện mộtchiều 12V được tận dụng từ quạt điện một chiều Việc thiết kế và chế tạo cánh quạt hút gió

là phần việc khó và mất nhiều thời gian nhất

Hình 2.2 Hình ảnh chuẩn bị chế tạo cánh quạt

Hình 2.3 Hình ảnh cánh quạt sau khi chế tạo

Sau khi đã chế tạo cánh quạt hút gió, chúng em tiến hành lắp ghép cánh quạtvới môtơ và thử độ hút và đẩy gió của mỗi loại cánh quạt

Việc thử độ hút và đẩy gió của mỗi loại cánh quạt được tiến hành trong điềukiện không có dụng cụ chuyên dụng Bằng cảm giác của mình dựa vào quan sáthoạt động của động cơ và lượng gió sinh ra cả nhóm đã chọn được bộ cánh quạt tốt