Xác định việc nghiên cứu, ứng dụng khoa học - kỹ thuật [KHKT] trong dạy và học không chỉ là nền tảng để khơi dậy đam mê, cảm hứng yêu khoa học trong giáo viên và học sinh, mà còn góp phần nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện trong các nhà trường. Thời gian qua, ngành giáo dục và đào tạo [GD&ĐT] trên địa bàn tỉnh đặc biệt quan tâm đến lĩnh vực này.
Mô hình “Công viên thắng tích xứ Thanh” tại Trường THCS Trần Mai Ninh [TP Thanh Hóa].
Với Trường THCS Trần Mai Ninh [TP Thanh Hóa] phong trào nghiên cứu, ứng dụng KHKT là hoạt động không thể thiếu trong dạy và học của nhà trường. Đây vừa là hoạt động giúp học sinh áp dụng những kiến thức đã học vào cuộc sống, vừa là cách giúp các em tiếp cận, làm quen với phương pháp, kỹ năng nghiên cứu khoa học. Bởi vậy, nhà trường luôn có nhiều cách làm linh hoạt trong việc hướng dẫn, thúc đẩy, hỗ trợ học sinh khơi dậy niềm đam mê, sáng tạo KHKT. Đội ngũ giáo viên của nhà trường thường xuyên đổi mới phương pháp truyền thụ kiến thức KHKT cho học sinh bằng nhiều cách thức mới như: hướng dẫn trực tiếp phương pháp nghiên cứu khoa học, cung cấp tài liệu mới, hỗ trợ về kỹ thuật cho học sinh... Đến Trường THCS Trần Mai Ninh, ấn tượng nhất đối với chúng tôi đó là được tham quan “Công viên thắng tích xứ Thanh” nơi mô phỏng nhiều di tích, danh lam, thắng cảnh tiêu biểu ở xứ Thanh được nhà trường bố trí đẹp mắt ngay tại khuôn viên sân trường. Trao đổi với các thầy, cô giáo ở trường, chúng tôi được biết: “Công viên thắng tích xứ Thanh” là mô hình điểm nhấn trực quan, đổi mới phương pháp bằng hình thức tổ chức dạy học hiện trường sinh động, góp phần cụ thể hóa nội dung giáo dục địa phương mà khung chương trình của Bộ GD&ĐT cho phép các địa phương tự chọn, tự biên soạn gồm 17 chủ đề. Đây là những nội dung không có trong sách giáo khoa, được chọn lọc, biên tập kỹ càng, đảm bảo tính thực tế và tính sáng tạo. “Công viên thắng tích xứ Thanh” bao gồm cả cây “Lược sử Việt Nam”, tư liệu Thanh Hóa xưa và nay và phòng chiếu phim mini có sức chứa từ 100 - 150 người để phục vụ mục tiêu và nội dung giáo dục địa phương, điều này chưa có trường phổ thông nào làm được. Quan trọng hơn, ngoài mục đích chính là nội dung giáo dục địa phương, công trình còn là điểm nhấn để học sinh, giáo viên, Nhân dân thêm yêu trường, yêu lớp, yêu quê hương, đất nước. Được biết, trong hội thi sáng tạo kỹ thuật Thanh Hóa lần thứ 12 [2020-2021] công trình “Công viên thắng tích xứ Thanh” của thầy cô Trường THCS Trần Mai Ninh đã đoạt giải nhì.
Những năm qua, Trường THPT Thiệu Hóa [Thiệu Hóa] không chỉ nỗ lực khẳng định vị thế của mình trong việc nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện đại trà và mũi nhọn, mà còn được ghi nhận là ngôi trường tiêu biểu về các dự án tham dự và đạt nhiều giải cao trong các cuộc thi KHKT, do các cấp, ngành tổ chức. Tiêu biểu nhất phải kể đến đề tài “Thiết kế bộ dụng cụ lọc tách nhóm động vật chân khớp bé sử dụng trong giảng dạy môn Sinh học ở trường phổ thông” do thầy và trò trong trường nghiên cứu vừa đạt giải Ba tại hội thi sáng tạo kỹ thuật Thanh Hóa lần thứ 12 [2020-2021]. Theo chia sẻ của nhóm tác giả tham gia nghiên cứu đề tài thì: Bộ dụng cụ tách lọc động vật là thiết bị dạy học trực quan, sử dụng để giúp học sinh tìm hiểu thêm về đa dạng sinh học, mối quan hệ giữa các loài trong quần xã và hệ sinh thái, tác động giữa các yếu tố ngoại cảnh đến sinh vật... Từ kết quả nghiên cứu bộ tách lọc cải tiến đã thu được số lượng cá thể tương đương với bộ lọc tách chuẩn, số liệu đáng tin cậy và phù hợp với điều kiện thực tế ở trường phổ thông với chi phí chưa đến 200.000 đồng/1 giá lọc gồm 12 phễu. Như vậy, để phục vụ cho 1.700 học sinh toàn trường học tập và nghiên cứu khoa học thì chỉ cần trang bị 5 bộ lọc là đủ, tổng chi phí chưa đến 1 triệu đồng. Bộ tách lọc đã giúp giáo viên có điều kiện đổi mới phương pháp dạy học, tích cực sử dụng thiết bị, đồ dùng dạy học, nâng cao trình độ chuyên môn. Học sinh được tham gia các hoạt động trải nghiệm thu mẫu, bố trí thí nghiệm, trực quan trên các mẫu vật và thống kê xử lý số liệu. Các em được tự mình rút ra các kết luận khoa học, bổ trợ cho các kiến thức lý thuyết đã học, tạo hứng thú trong học tập môn Sinh học.
Những năm qua, để khuyến khích giáo viên, học sinh tham gia nghiên cứu KHKT, Sở GD&ĐT Thanh Hóa đã chỉ đạo, hướng dẫn các nhà trường tổ chức các sân chơi sáng tạo trong học sinh thông qua các cuộc thi như: thi KHKT dành cho học sinh trung học cấp tỉnh, thi sáng tạo thanh, thiếu niên, nhi đồng... Theo số liệu thống kê, trong năm học 2021-2022, toàn tỉnh có 101 dự án [24 trường THPT và 20 phòng GD&ĐT] đăng ký dự thi cuộc thi sáng tạo KHKT cấp tỉnh; có 522 dự án từ 1.006 học sinh và 522 giáo viên hướng dẫn tham gia dự thi. Trong đó có, 76 dự án đạt giải [chiếm 75,2%]; có 2 dự án được chọn đi thi cấp quốc gia. Theo đánh giá, hầu hết các dự án tham gia dự thi đều có chất lượng cao, không chỉ dừng lại ở ý tưởng, làm theo mà đã đi sâu vào nghiên cứu, sáng tạo những đề tài liên quan đến đời sống, thực tế. Cùng với đó, hàng năm Sở GD&ĐT cũng chỉ đạo các đơn vị khuyến khích cán bộ quản lý, giáo viên, nhân viên tham gia viết sáng kiến, các giải pháp, đề tài khoa học tham gia các cuộc thi do các cấp, ngành tổ chức. Tại hội thi sáng tạo kỹ thuật Thanh Hóa lần thứ 12 [2020-2021] vừa qua, ngành GD&ĐT đã có nhiều đề tài, giải pháp tham dự và được đánh giá cao, như: giải pháp “Thiết kế và xây dựng mới 8 sơ đồ, bảng biểu về môn Hóa học phục vụ cho dạy - học ở trường THCS và THPT phiên bản năm 2020”, của Thạc sĩ Lê Ngọc Tú, Phòng Giáo dục trung học, Sở GD&ĐT tỉnh [đạt giải nhất]; giải pháp “Bàn cơ khí, hàn Tig bán tự động sử dụng que hàn phụ” của Thạc sĩ Lê Hoàng, Phòng Khoa học - Kiểm định, Trường Cao đẳng nghề Nghi Sơn [đạt giải khuyến khích]... Thông qua các cuộc thi đã góp phần đổi mới hình thức tổ chức hoạt động dạy học; đổi mới hình thức và phương pháp đánh giá kết quả học tập; phát triển năng lực của học sinh; nâng cao chất lượng dạy học trong các cơ sở giáo dục trung học. Đồng thời, tạo cơ hội để học sinh trung học giới thiệu kết quả nghiên cứu khoa học của mình đến bạn bè trong nước và quốc tế, từ đó thúc đẩy việc tăng cường trao đổi, giao lưu văn hóa, giáo dục giữa các địa phương và hội nhập quốc tế.
Từ những kết quả mà phong trào đổi mới, sáng tạo và ứng dụng KHKT trong dạy và học mang lại đã góp phần tích cực trong việc nâng cao chất lượng dạy và học trong các nhà trường.
Bài và ảnh: Nguyễn Đạt
Hội thi Sáng tạo kỹ thuật tỉnh Thanh Hóa được tổ chức 2 năm/lần, do Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật Thanh Hóa chủ trì cùng với các sở, ngành tổ chức, nhằm thúc đẩy phong trào sáng tạo của toàn dân, phát hiện, tôn vinh, khuyến khích, nhân rộng các mô hình, giải pháp khoa học và công nghệ tiên tiến, có tính ứng dụng cao, rộng rãi phục vụ vào sản xuất, đời sống, góp phần phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh.
Đại diện ban tổ chức trao giải cho các tác giả, nhóm tác giả có các giải pháp đạt giải tại Hội thi Sáng tạo kỹ thuật Thanh Hóa lần thứ 12 [2020-2021].
Với mong muốn giúp học sinh có thêm tài liệu học môn Hóa học ở bậc THPT, từ nhiều năm trước, nhà giáo Lê Ngọc Tú, chuyên viên Sở Giáo dục và Đào tạo Thanh Hóa đã nghiên cứu, xây dựng hệ thống sơ đồ, bảng biểu môn Hóa học. Năm 2020, ông đã hoàn thành 8 sơ đồ, bảng biểu hệ thống hóa kiến thức một cách ngắn gọn, căn bản và đầy đủ. Hệ thống bảng biểu này đã được phát hành rộng rãi trên cả nước và được đánh giá rất cao.
Ông Tú chia sẻ: Qua quá trình dự giờ và cập nhật thông tin về thực trạng sách tham khảo, về công tác giảng dạy của giáo viên, nhận thấy có nhiều vấn đề trong việc học, lĩnh hội kiến thức của học sinh, như: vẫn có học sinh không thuộc hóa trị của các nguyên tố dẫn đến việc viết sai công thức hóa học của các chất; không thuộc tính chất hóa học, viết sai phương trình hóa học dẫn đến việc giải các bài tập có liên quan cũng sai như viết phương trình hóa học, nhận biết các chất...; không nhớ, không hiểu các công thức tính toán; đổi đơn vị sai; nhầm lẫn các công thức tính... Trong khi đó, sách viết theo chuyên đề chuyên sâu, giải bài tập... có rất nhiều và đa đạng trên thị trường; một số có giá thành cao, hình thức thể hiện lỗi thời, hạn chế tư duy, ít góp phần phát triển khả năng tự học và trùng lặp quá nhiều. Thiếu vắng những sản phẩm ngắn gọn, sâu chuỗi các kiến thức trong chương trình dành cho học sinh THCS, THPT ở dạng sơ đồ, bảng biểu, vừa là phương tiện dạy, vừa là tài liệu tham khảo học và tự học, giá thành rẻ.
Nhằm ứng dụng công nghệ thông tin góp phần tăng hiệu quả trong việc dạy và học, giúp học sinh hứng thú hơn với môn học, nhà giáo Lê Ngọc Tú đã đưa ra giải pháp “Thiết kế và xây dựng mới 8 sơ đồ bảng biểu về môn Hóa học phục vụ cho dạy - học ở trường THCS và THPT, phiên bản năm 2020”. Tác giả đã thiết kế và xây dựng một bộ sản phẩm gồm 8 tờ giấy 2 mặt [sơ đồ, bảng biểu gồm 16 trang] trên cơ sở cập nhật đủ kiến thức môn Hóa học ở trường THCS, THPT, có thể in dạng khổ A3, A0 làm phương tiện dạy học của giáo viên, thiết kế 8 sản phẩm mới hoàn toàn chưa có sản phẩm tương tự. Nội dung xây dựng được tích hợp nhiều kiến thức, bố trí logic, khoa học nhưng chỉ bằng 8 tờ giấy [16 mặt]. Đối với khổ giấy A0 sử dụng làm đồ dùng dạy học trực quan rất hữu ích, phù hợp dùng ở thư viện, phòng bộ môn, phòng thí nghiệm... Đối với khổ giấy A3 sử dụng cho cá nhân khá gọn, nhẹ, đủ kiến thức, là phương tiện khi học sinh tương tác cùng giáo viên hay tự học, tự tìm hiểu... có khả năng thay thế cho khá nhiều cuốn sách hiện có trên thị trường. Cũng từ đó, bộ môn Hóa học được bổ sung thêm một đầu tài liệu mới, có đặc trưng chưa từng xuất hiện. Các sản phẩm giải pháp, sáng kiến tạo ra lần lượt được đăng ký bản quyền và đã áp dụng vào thực tiễn trong thời gian 8 năm. Từ năm 2012 đến nay, Nhà xuất bản Đại học Sư phạm Hà Nội đã phối hợp cùng tác giả xuất bản triển khai áp dụng 8 sản phẩm, đã được kiểm định là phù hợp với đông đảo học sinh, nhiều giáo viên trong ngành giáo dục của tỉnh Thanh Hóa và ở hơn 50 tỉnh, thành ở Việt Nam, được đông đảo học sinh và giáo viên, trường học toàn quốc tin dùng. Sản phẩm đã khẳng định được uy tín và giá trị mang thương hiệu sơ đồ, bảng biểu tác giả Lê Ngọc Tú trên toàn quốc.
Công nghệ sản xuất bóng đá từ da bò thật được Công ty CP Dụng cụ thể thao Delta mua lại và sử dụng từ năm 2002. Sau đó, công nghệ này bộc lộ khá nhiều hạn chế về mặt chất lượng, năng suất và nhất là nguồn cung ứng nguyên liệu ngày một khan hiếm. Từ năm 2001 đến năm 2012, công ty vừa sản xuất, vừa tổ chức tự nghiên cứu thành công việc đưa nguyên liệu chính là các tấm da nhân tạo để thay thế da bò thật. Tuy nhiên, các sản phẩm bóng đá khâu tay có độ ngấm nước nhiều, mặc dù các thông số kỹ thuật vẫn trong giới hạn FIFA cho phép nhưng sẽ không được khách hàng ưu tiên lựa chọn. Từ những lý do như trên, nhóm tác giả Nguyễn Trọng Thấu, Nguyễn Trọng Tín, Nguyễn Mạnh Hùng, Nguyễn Trọng Thuận đã nghiên cứu “Công nghệ sản xuất bóng đá bằng công nghệ dán”. Theo đó, nhóm tác giả sử dụng chất liệu Foam EVA - một loại chất liệu cao su xốp hoàn toàn thân thiện với môi trường, dễ sử dụng và quan trọng là tạo ra lớp vỏ quả bóng có độ đàn hồi cao, êm và chỉ trải qua một công đoạn liên kết. Thay đổi phương pháp liên kết, đó là sử dụng một loại keo tổng hợp để tạo các liên kết gồm: liên kết giữa cạnh và cạnh các mắt phôi; liên kết giữa bề mặt trong của mắt phôi với ruột bóng. Với hai liên kết này quả bóng được dán hoàn toàn, không cần phải thực hiện các thao tác khâu như trước đây, vỏ quả bóng đảm bảo chất lượng thẩm mỹ và giảm tuyệt đối độ ngấm nước. Ước tính với giải pháp công nghệ này, năng suất công đoạn hình thành vỏ quả bóng được nâng lên 300%... Việc sử dụng công nghệ dán trong sản xuất bóng đá tiết kiệm được 1/3 thời gian so với công nghệ khâu tay, giảm được 2/3 nhân công lao động, chi phí sản xuất cho một sản phẩm bằng 63,2% so với công nghệ cũ. Với công suất và khả năng xuất khẩu của nhà máy là 100.000 sản phẩm bóng đá khâu tay mỗi năm cho thấy công nghệ dán tiết kiệm được hơn 9 tỷ đồng trong năm đầu [hiệu suất dự kiến đạt 90%] và hơn 48 tỷ đồng trong 5 năm [hiệu suất dự kiến đạt 95%].
Trên đây là 2 giải pháp đạt giải nhất tại Hội thi Sáng tạo kỹ thuật Thanh Hóa lần thứ 12 [2020-2021]. Để tạo sức hút cho hội thi, ngoài sự đổi mới trong cách thức tuyên truyền, phân công thư ký hỗ trợ tối đa tác giả, nhóm tác giả hoàn thiện hồ sơ dự thi... Ban tổ chức đã đề xuất tăng mức giải thưởng cao hơn những năm trước đây. Hưởng ứng hội thi, các đơn vị, doanh nghiệp trên địa bàn tỉnh đã động viên, khuyến khích người lao động phát huy tinh thần sáng tạo, đề xuất các giải pháp cải tiến kỹ thuật, nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm; đầu tư thời gian, công sức, trí tuệ thực hiện giải pháp dự thi. Sau gần 2 năm phát động, ban tổ chức đã nhận được 109 giải pháp của các tác giả, nhóm tác giả tham dự ở 6 lĩnh vực theo quy định. Trong đó, 3 lĩnh vực gồm: cơ khí tự động hóa, xây dựng, giao thông vận tải; nông - lâm - ngư nghiệp, tài nguyên và môi trường và công nghệ thông tin, điện tử, viễn thông có số lượng giải pháp tham dự nhiều nhất.
Trải qua 12 lần tổ chức, Hội thi Sáng tạo kỹ thuật tỉnh Thanh Hóa đã thu hút được trên 650 giải pháp của hàng nghìn tác giả, nhóm tác giả tham gia. Trong đó, từ năm 2010 đến nay, có 136 giải pháp đạt giải cấp tỉnh và 16 giải pháp được trao thưởng tại hội thi toàn quốc. Nhiều giải pháp sau khi dự thi đã được ứng dụng rộng rãi trên các lĩnh vực của đời sống xã hội; góp phần đẩy mạnh phong trào thi đua lao động sáng tạo, đóng góp tích cực vào sự phát triển chung của tỉnh.
Bài và ảnh: Trường Giang