Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Giải pháp hướng dẫn học sinh nghiên cứu khoa học hiệu quả qua dự án Hệ thống nước nóng lạnh dùng ánh nắng mặt trời

Chia sẻ: Ganuongmuoiot | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:23

Thêm vào BST

Báo xấu

29
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài nhằm giúp đồng nghiệp có phương pháp hướng dẫn học sinh nghiên cứu khoa học hiệu quả hơn, giúp phong trào nghiên cứu khoa học của trường nói chung của của tỉnh nhà nói riêng phát triển cả chất và lượng.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Giải pháp hướng dẫn học sinh nghiên cứu khoa học hiệu quả qua dự án Hệ thống nước nóng lạnh dùng ánh nắng mặt trời

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG THCS-THPT PHÚ TÂN Độc lập - Tự do - Hạnh phúc An Giang, ngày 20 tháng 1 năm 2019 BÁO CÁO Kết quả thực hiện sáng kiến, cải tiến, giải pháp kỹ thuật, quản lý, tác nghiệp, ứng dụng tiến bộ kỹ thuật hoặc nghiên cứu khoa học sƣ phạm ứng dụng I- Sơ lƣợc lý lịch tác giả: - Họ và tên: Nguyễn Phạm Tuân. Nam, nữ: nam - Ngày tháng năm sinh: 1983 - Nơi thường trú: Phú Thọ - Phú Tân – An Giang - Đơn vị công tác: THCS-THPT Phú Tân - Chức vụ hiện nay: TTCM - Trình độ chuyên môn: ĐHSP - Lĩnh vực công tác:giảng dạy II. Sơ lƣợc đặc điểm tình hình đơn vị: 1. Tóm tắt tình hình đơn vị 1.1. Thuận lợi - Được sự quan tâm chỉ đạo sâu sắc của BGH nhà trường - Đầu vào lớp 10 được cải thiện: NV1 với điểm chuẩn 17 điểm, NV2 điểm sàn 19.5đ. - Phòng bộ môn được trang bị khá đầy đủ cho khối THPT và đạt chuẩn 06/06P. - Chất lượng ổn định và nâng dần, bước đầu tạo uy tín đối với PHHS và địa phương. 1.2. Khó khăn. - Đầu vào của K6 vẫn tiếp tục có chất lượng thấp. - Học sinh có sổ hộ nghèo, cận nghèo chiếm tỉ lệ cao. Trong số học sinh trên, học sinh có hoàn cảnh, cha mẹ ly hôn, làm ăn xa gửi con cho ông, bà, người thân khá cao. Điều này ảnh hưởng đến công tác phối hợp giáo dục giữa gia đình, nhà trường và xã hội. - Tình hình về phòng học gặp khó khăn trong việc tổ chức dạy bồi dưỡng HSG, phụ đạo học sinh yếu. 2. Tên sáng kiến/đề tài giải pháp: Giải pháp hướng dẫn học sinh nghiên cứu khoa học hiệu quả qua dự án “ Hệ thống nước nóng lạnh dùng ánh nắng mặt trời”. - Lĩnh vực: chuyên môn III. Mục đích yêu cầu của đề tài, sáng kiến: 1. Thực trạng ban đầu trƣớc khi áp dụng sáng kiến Trang 1
Trong vài năm gần đây phong trào NCKH (nghiên cứu khoa học) ở trường THCS và THPT Phú Tân được chú trọng. Số lượng và chất lượng các đề tài tham dự cuộc thi ngày càng nhiều và chất lượng hơn. Kỹ năng học tập, làm việc nhóm, lập luận, trình bày…của học sinh được cải thiện, góp phần thúc đẩy việc thay đổi phương pháp dạy học theo hướng tích cực hiện nay; tạo sân chơi mới lý thú, bổ ích, hấp dẫn; bồi dưỡng cho học sinh kể cả giáo viên kỹ năng phương pháp NCKH; hỗ trợ tích cực cho hoạt động chuyên môn trong nhà trường, giúp học sinh biết vận dụng kiến thức trong sách vở vào giải quyết các vấn đề thực tiễn cuộc sống, làm quen sớm với NCKH. Tuy nhiên, tôi nhận thấy rằng tỷ lệ học sinh tham gia những sân chơi sáng tạo, nghiên cứu khoa học kỹ thuật ở trường còn khiêm tốn, hạn chế. Điển hình trong năm học 2016-2017 có 3 dự án dự thi, năm học 2017-2018 có 4 dự án . Trong khi Sở GD ĐT An giang qui định trường phổ thông được 6 dự án. Điều này cho thấy, kết quả đạt được vẫn chưa thể hiện hết tầm vóc, sự thông minh, sáng tạo của học sinh. Sự phát triển của phong trào NCKH chưa đều khắp giữa các môn, các lĩnh vực và chưa thật sự bền vững. Có nhiều nguyên nhân khách quan, chủ quan khác nhau nên phong trào NCKH còn hạn chế. Một phần do ảnh hưởng của thực trạng nền giáo dục hiện tại quá đặt năng việc học và thi cử, phần lớn các em tập trung việc học là chính. Chế độ chính sách chưa đủ sức thu hút giáo viên, học sinh tham gia NCKH. Bên cạnh đó, việc “nhóm lửa” phát huy khả năng khám phá, tư duy độc lập, sáng tạo và NCKH ở học sinh phổ thông còn nhiều hạn chế, rào cản. Số lượng, chất lượng các đề tài chưa phát huy tiềm năng trí tuệ, sáng tạo của học sinh, một số học sinh chưa hứng thú với NCKH, thậm chí một số ít em được phỏng vấn vẫn còn chưa biết đến sân chơi khoa học bổ ích này tạo ra là cho mình (cho rằng sân chơi này là của đội học sinh giỏi và của giáo viên). Học sinh vẫn còn gặp khó khăn trong xác định ý tưởng, lựa chọn đề tài và thời gian giành cho NCKH. Ngoài ra, một số giáo viên còn hạn chế về kỹ năng, phương pháp NCKH từ đó dẫn đến tâm lý ngại hướng dẫn NCKH cho học sinh, thiếu niềm tin vào công tác NCKH của các em; Thiếu các cơ chế, chính sách tạo động lực và nguồn tài chính hỗ trợ cho hoạt động NCKH của học sinh. Tâm lý một số phụ huynh không muốn cho con em mình tham gia hoạt động NCKH vì e sợ sẽ ảnh hưởng đến kết quả học tập nên thiếu sự ủng hộ và động viên khuyến khích. 2. Sự cần thiết phải áp dụng sáng kiến Để hoạt động NCKH của học sinh trường THCS và THPT Phú Tân được nâng cao và phát triển bền vững. Tôi nhận thấy giáo viên hướng dẫn đóng vai trò hết sức quan trọng, quyết định đến sự thành bại của dự án. Khi giáo viên có phương pháp đúng đắn, hiệu quả thì dự án NCKH của học sinh đạt kết quả cao trong các kì thi. Bản thân hướng dẫn học sinh NCKH và có thể nói hiệu quả trong kì thi NCKH cấp tỉnh. Với kinh nghiệm rút ra được từ bản thân và mong muốn giúp đồng nghiệp có Trang 2
phương pháp hướng dẫn học sinh NCKH hiệu quả hơn, giúp phong trào NCKH của trường nói chung của của tỉnh nhà nói riêng phát triển cả chất và lượng. Từ đó tôi chọn sáng kiến “Giải pháp hƣớng dẫn học sinh nghiên cứu khoa học hiệu quả qua dự án Hệ thống nƣớc nóng lạnh dùng ánh nắng mặt trời” . 3. Nội dung sáng kiến 3.1 Tiến trình thực hiện. Ban đầu tôi phát động cuộc thi “ý tưởng khoa học” ở HKII năm học 2016-2017 các lớp mình day như: 11C1,2,4,5 và 12C1,3. Học sinh có 3 ý tưởng và bản thân chọn ra được một ý tưởng “hệ thống nước nóng lành dùng ánh nắng mặt trời” tham dự cuộc thi NCKH cấp trường đầu năm học 2017-2018. Hội đồng khoa học trường chọn 4 dự án trong đó có dự án “hệ thống nước nóng lành dùng ánh nắng mặt trời” . Ban giám hiệu ra quyết định phân công tôi hướng dẫn dự án “hệ thống nước nóng lành dùng ánh nắng mặt trời” của hai em Trần Văn Đón và Lê Thị Kiều Oanh. Thầy và trò lên kế hoạch mua vật tư, thiết bị, thiết kế dự án, hoàn thành dự án và các hồ sơ cần thiết đầu tháng 12 tham gửi lên trường học kết nối. Ngày 12- 14/12/2017 tham dự cuộc thi NCKH cấp tỉnh. Dự án được giải nhì cuộc thi NCKH cấp tỉnh năm học 2018-2019. Đạt được kết quả đó tôi đã thực hiện các giải pháp hướng dẫn học sinh NCKH hiệu quả. Đúc kết từ kinh nghiệm bản thân và kiến thức học tập được viết thành sáng kiến kinh nghiệm này. 3.2. Thời gian thực hiện. Bản thân thực hiện sáng kiến từ HKII năm học 2016-2017 đến HKI năm học 2017-2018. 3.3. Biện pháp thực hiện 3.3.1.Cơ sở lý luận Một dự án khoa học kĩ thuật là một nghiên cứu độc lập của một cá nhân hoặc một nhóm về một chủ đề khoa học nào đó và đem lại những kết quả nhất định trong khoa học hoặc ứng dụng trong thực tiễn. Thực hiện một dự án khoa học kĩ thuật sẽ trang bị cho học sinh những kĩ năng của một nhà khoa học thực sự và cơ hội tích lũy kiến thức khoa học của nhân loại. Các dự án kỹ thuật thường khác với hầu hết các dự án khoa học. Mục tiêu của dự án kĩ thuật là xây dựng một thiết bị hoặc thiết kế một hệ thống để giải quyết một vấn đề. Các bước thực hiện đối với dự án khoa học và dự án kĩ thuật * Đối với một dự án khoa học Bước 1: Xác định câu hỏi nghiên cứu Trang 3
- Lựa chọn một chủ đề. Thu hẹp chủ đề bằng cách xem xét những trường hợp 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. Bước 2: 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). - Viết báo cáo nghiên cứu tổng quan. Bước 3: Thực hiện kế hoạch nghiên cứu - Thu thập tài liệu và thiết bị thí nghiệm; xây dựng thời gian biểu trong phòng 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. Bước 4: 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 và/hoặc các bạn cùng lớp. - Thiết kế poster để giới thiệu dự án tại cuộc thi khoa học kĩ thuật. * Đối với một dự án kĩ thuật. Bước 1: Xác định vấn đề nghiên cứu - Xác định nhu cầu hoặc tiếp nhận yêu cầu. Bước 2: 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. Bước 3: 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. Bước 4: 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 và/hoặc các bạn cùng lớp. - Thiết kế poster để giới thiệu dự án tại cuộc thi khoa học kĩ thuật. 3.3.2. Giải quyết vấn đề. Trong năm học 2017-2018 tôi được phân công hướng dẫn học sinh NCKH dự án “Hệ thống nước nóng lạnh dùng ánh nắng mặt trời”Bản thực hiện giải pháp sau và có hiệu quả: Trang 4
- Thứ nhất: Phát động cuộc thi “ý tưởng khoa học” Nếu trường chưa tổ chức được cuộc thi “ý tưởng khoa học”. Giáo viên phải biết phát động cuộc thi “ý tưởng khoa học ” ở các lớp mình dạy, bởi vì chỉ các em mới có ý tưởng phong phú. Ý tưởng phải xuất phát từ chính bản thân học sinh trong quá trình học tập, trong đời sống hàng ngày và nhu cầu vận dụng kiến thức, kỹ năng đã biết vào giải quyết các vấn đề của thực tiễn đời sống. Từ đó học sinh hiện thực hóa ý tưởng một cách tự nguyện, đam mê và nghiêm túc kiên trì thực hiện để chọn ra ý tưởng hay, có thể thực hiện được. Giáo viên không nên đưa ra ý tưởng rồi áp đặt học sinh, giáo viên có thể lâm vào tình trạng cạn kiệt ý tưởng và dự án thực hiện rất dễ bị thất bại sau này. Để học sinh có nhiều ý tưởng hay, thực tế. Giáo viên phải chia sẻ với các em về hoạt động NCKH mà các em có thể thực hiện được như sau: Giới thiệu cho HS về các sản phẩm đã tham dự cuộc thi NCKH và đạt giải cấp tỉnh trong những năm gần đây. Chia sẽ cho học sinh về các ý tưởng mà các em có thể gặp từ cuộc sống hàng ngày, những ý tưởng đơn giản từ việc cải tiến sản phẩm hiện có trong cuộc sống quanh em. Qua đó chọn các ý tưởng hay tư vấn, hỗ trợ các em thực hiện để tham dự cuộc thi NCKH cấp trường để chấm chọn các dự án gửi thi cấp tỉnh. Tốt nhất tham mưu với nhà trường tổ chức được cuộc thi “ý tưởng khoa học” cấp trường. Khi đó các ý tưởng nhiều hơn, phong phú hơn, tạo ra phong trào NCKH sôi nổi lan rộng và phát triển. Cuộc thi “ý tưởng khoa học” diễn ra đúng thời điểm khống sớm quá , cũng không trễ quá. Nên thực hiện ở HKII của năm học trước của kì thi NCKH cấp tỉnh. Ví dụ: Để dự án của học sinh tham dự cuộc khi NCKH cấp tỉnh năm 2017-2018. Do trường chưa tổ chức cuộc thi “ý tưởng khoa học”. Bản thân đã phát động cuộc thi “ý tưởng khoa học” ở HKII năm học 2016-2017 ở các lớp như 11C1,2,4,5 và 12C1,3. Chọn ra được một ý tưởng “hệ thống nước nóng lành dùng ánh nắng mặt trời” tham dự cuộc thi NCKH cấp trường đầu năm học 2017-2018. Tiếp đó tham dự cuộc thi cấp tỉnh. - Thứ hai: Xác định tính khả thi của dự án. Trang 5
Sau khi đã lựa chọn được chủ đề quan tâm và hình thành được ý tưởng, cần đặt ra và trả lời những câu hỏi để xác định tính khả thi của dự án: Dự án có thể được hoàn thành trong khoảng thời gian cho phép? Nếu dự án cần tiến hành các thí nghiệm nghiên cứu thì có đủ thời gian cần thiết để kiểm tra và thực hiện lại các thí nghiệm trong thời gian cho phép hay không? Việc thực hiện dự án có phụ thuộc vào điều kiện về môi trường, thời gian, thời điểm hay không? (Ví dụ: cần những thời điểm thích hợp trong năm để quan sát hay thu thập các mẫu dữ liệu). Phòng thí nghiệm hay các tài nguyên khác để thực hiện thực hiện dự án có đầy đủ, đáp ứng yêu cầu không? Chi phí hoàn thành dự án: Liệu có đủ chi phí để thực hiện? Có cần những thiết bị đặc biệt mà hiện tại mình chưa có? Liệu có thể có được thiết bị đó nếu thực hiện dự án? Dự án có phù hợp với các quy định liên quan đến nghiên cứu khoa học? Ví dụ: HKII năm học 2016 – 2017 từ cuộc thi “ý tưởng khoa học” ở các lớp 11C1,3,4,5 và 12C1,3 do bản thân phát động. Một số em ý tưởng hay và sáng tạo như: Hệ thống nước nóng lạnh dùng ánh nắng mặt trời, sạc điện thoại bằng pin vuông 9 vôn, hệ thống tưới nước làm mát ngôi nhà. Tôi chọn dự án “ Hệ thống nước nóng lạnh dùng ánh nắng mặt trời” của hai em Trần Văn Đón và Lê Thị Kiều Oanh. Hai em đưa ra ý tưởng: Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại máy nước nóng như máy nước nóng dùng điện hay máy nước nóng sử dụng năng lượng mặt trời… Những loại này thường có giá thành cao,tốn nhiều điện năng, lắp đặt khó khăn, cần phải bảo trì , sữa chữa , nguy hiểm,.. Vì vậy phần lớn bà con ở nông thôn hoặc những người có hoàn cảnh khó khăn không có khả năng trang bị được. Từ những nhu cầu thực tế đó . Hai em đưa ra ý tưởng làm” HỆ THỐNG NƯỚC NÓNG – LẠNH DÙNG ÁNH NẮNG MẶT TRỜI” với nhiều tính năng ưu việt: - Vật tư dễ mua, dễ tìm, giá thành rẻ - Dễ làm , dễ lắp đặt, an toàn Trang 6
- Dễ bảo trì sửa chữa - Giá thành rất thấp - Phù hợp với gia đình nông thôn Theo đánh giá bản thân dự án có tính khả thi, chi phí vừa túi tiền và có nhiều điểm mới so sản phẩm trước đây, có đủ thời gian thực hiện được. - Thứ 3: Thông báo đến học sinh, giáo viên chủ nhiệm và phụ huynh học sinh về dự án mà các em thực hiện. Gia đình sẽ ảnh hưởng rất lớn và tác động rất lớn đến các em. Sự hỗ trợ về vật chất lẫn tinh thần từ phía gia đình là điểm tựa tốt nhất giúp các em thành công hơn khi làm nghiên cứu. Giáo viên hướng dẫn trình bày cho phụ huynh hiểu về việc làm NCKH, những lợi ích khi tham gia và những khó khăn có thể gặp phải khi làm nghiên cứu. Lúc đó phụ huynh sẽ đồng hành của giáo viên và học sinh trong quá trình NCKH. Ví dụ: Khi được phân công hướng dẫn học sinh về dự án “Hệ thống nước nóng lạnh dùng ánh nắng mặt trời”. Tôi thông báo đến giáo viên chủ nhiệm hai em về cuộc thi đề có sự động viên, giúp đỡ từ chủ nhiệm. Đặc biệt liên hệ phụ huynh của hai em trao đổi về lợi ích khi làm NCKH , về chi phí của dự án , về thời gian làm dự án.... để có sự hỗ trợ về vật chất lẫn tinh thần từ phía gia đình. Lúc đó gia đình em Lê Thị Kiều Oanh rất ủng hộ và thường xuyên liên hệ hỏi thăm, giúp đỡ, đặc biệt về kinh phí làm dự án. - Thứ 4: Lập sổ tay khoa học Điều đầu tiên cần làm khi bắt đầu một dự án là lập một cuốn sổ tay khoa học. Cuốn sổ sẽ ghi lại tuần tự suy nghĩ, việc làm và sự phát triển của vấn đề trong suốt quá trình thực hiện dự án. Sổ tay khoa học là một minh chứng đảm bảo rằng chúng ta là những người thực làm (không giả mạo). Cuốn sổ ghi lại nhật kí làm việc một cách khoa học trong đó các trang giấy có mối quan hệ chặt chẽ với nhau. Vì vậy, cần bảo quản thật tốt và tránh làm các trang tài liệu này bị thất lạc. - Thứ 5: Đưa ra giả thuyết khoa học hoặc đặt mục tiêu cho dự án Có thể nói một giả thuyết khoa học là một giải pháp cần được kiểm chứng cho vấn đề nghiên cứu. Các dữ liệu thu được thông qua thí nghiệm có thể được sử dụng để Trang 7
khẳng định hoặc bác bỏ giả thuyết. Đôi khi dữ liệu thu được cũng có thể không giúp cho việc khẳng định cũng như bác bỏ giả thuyết đã đưa ra. Một điều rất quan trọng là tóm tắt các công việc cần giải quyết của dự án như tuyên bố về mục tiêu. Đây là việc làm thường thấy đối với các dự án kỹ thuật. Không phải là sự kiểm nghiệm một giả thuyết, các dự án này thường liên quan đến sự phát triển của thiết bị mới, vật liệu mới. Ví Dụ: MỤC TIÊU, KẾT QUẢ MONG ĐỢI, GIẢ THUYẾT của dự án “Hệ thống nước nóng lạnh dùng ánh nắng mặt trời” Mục tiêu: Giúp những gia đình ở nông thôn, gia đình hoàn cảnh khó khăn có thể tự làm ra được hệ thống nóng lạnh dùng ánh nắng mặt trời. Điểm mới của dự án so với các dự án trƣớc đây: Hạn chế của dự án trước đây: - Bể nước nóng dùng một miếng kiếng làm nắp đậy có sự thoát nhiệt nhiều. - Dùng 5 miếng kiếng làm bể chứa nước chi phí cao. - Hiệu suất hấp thụ nhiệt chưa cao. - Hệ thống nóng lạnh đi chung một ống, khi pha nước sử dụng gặp khó khăn. Hai em nghiên cứu khắc phục hạn chế đó : - Dùng 2 tấm kính, dán keo xung quanh tạo khoảng trống không khí hạn chế sự thoát nhiệt ra bên ngoài. - Dùng tấm cao su giữ nước trong bể thay 5 tấm kính giảm chi phí. - Dùng vải màu đen dán mặt đáy và 4 mặt xung quanh tăng hiệu suất hấp thụ nhiệt - Làm đường ống nước nóng và nước lạnh riêng cho vào bình pha nước dễ dàng hơn. Kết quả mong đợi: Có được “Hệ thống nước nóng lạnh dùng ánh nắng măt trời” dễ làm, dễ lắp đặt , dễ sử dụng. Giả thuyết: - Nước ta nằm trong vành đay nhiệt đới có nguồn nhiệt năng lượng mặt trời dồi giàu có thể sử dụng làm nước nóng trong sinh hoạt. - Có thể làm một bể chứa nước có nắp đậy cho ánh nắng rọi vào làm gia nhiệt nước trong bể. - Dùng những vật liệu cách nhiệt làm bể chứa nước để chống sự thoát nhiệt ra bên ngoài. - Thứ 6: Thiết kế thí nghiệm và tiến hành thí nghiệm Trang 8
Lập kế hoạch nghiên cứu, rà soát lại tất cả các ý tưởng thiết kế trong cuốn sổ tay khoa học và trình bày lại ý tưởng bằng các sơ đồ, dự kiến các vật tư cần thiết. Đây là những điều hết sức cần thiết trong một dự án kỹ thuật . Khi phát triển thiết kế các thí nghiệm cần xem xét các câu hỏi sau đây: Thiết kế sẽ kiểm nghiệm một giả thuyết hoặc đạt được mục tiêu đề ra? Những yếu tố ảnh hưởng đến thí nghiệm? Sự phụ thuộc và/hoặc độc lập của các yếu tố đó như thế nào? Tiến hành thí nghiệm nghiên cứu Sau khi đã hoàn thành thiết kế thí nghiệm, tiến hành lập kế hoạch và tổ chức thực hiện thí nghiệm. Việc thực hiện các thí nghiệm phải đặt trong các điều kiện kiểm soát được. Trong quá trình tiến hành thí nghiệm cần phải thường xuyên ghi chú và lưu trữ mọi diễn biến và kết quả trong quá trình thí nghiệm trong sổ tay khoa học. Tổ chức tất cả các tài liệu và trang thiết bị để sẵn sàng cho sử dụng khi cần. Phác thảo các thủ tục và tạo ra một thời gian biểu hợp lí. Cần những thiết bị gì để đo lường kết quả? Cách sử dụng chúng? Liệu các công cụ đó cho phép đo lường được kết quả chính xác? Thực hiện các phép đo định kỳ và ghi kết quả vào cuốn sổ tay khoa học. Lặp lại thí nghiệm, nếu cần thiết để kiểm tra tính chính xác của kết quả. Dựa vào kết quả đo, có thể cần phải làm rõ hoặc thậm chí làm thay đổi giả thuyết, thiết kế lại các thí nghiệm, và thực hiện lại quy trình từ đầu. Ví Dụ: Mô tả chi tiết thiết kế dự án “Hệ thống nước nóng lạnh dùng ánh nắng mặt trời” 1. Nguyên liệu chính - Ống kẽm : 4 ống kẽm vuông 6m – 1,9li - Tấm thiết: 3m2 - Tấm mút xốp : 3 miếng 2m-1m, dầy 5 phân - 1 cái phao nổi - Ống nhựa phi 21 - Ống nhựa mềm phi 19 - Tấm bạc lót 2,25m2 2. Tiến hành thực hiện: Hệ thống nước nóng lạnh gồm hai thành phần chính: bể nước nóng, hê thống pha nước nóng lạnh . 2.1.Làm bể nước nóng: + Bƣớc 1 : làm khung bằng ống kẽm và tấm thiết.Tùy theo nhu cầu sử dụng chúng ta làm kích thướt lớn hay nhỏ. Trang 9
+ Bƣớc 2: gắn mút xốp 2 lớp (dày 4li) làm mặt đáy và bốn mặt xung quanh có dán keo silicon để hạn chế thoát nhiệt và tăng khả năng chống chịu từ áp lực 2 tấm kiếng. + Bƣớc 3: di chuyển bể lên mái nhà + Bƣớc 4: gắn ống nước vào và ống nước ra. Hai ống làm sát mặt trên của bể nước tránh rịnh nước ra ngoài khi lót miếng cao su giữ nước. +Bƣớc 5: lót lớp cao su giữ nước, có phủ lớp vải đen để tăng khả năng hấp thụ nhiệt. + Bƣớc 6: gắn phao nổi vào ống nước vào , điều chỉnh mực nước dưới hai ống nước vào và ống nước ra tránh rịnh nước ra ngoài. + Bƣớc 7: dùng những lon bia sơn đen cắt hai đầu làm tăng khả năng hấp thụ nhiệt. Trang 10
+ Bƣớc 8: dùng keo hai mặt dán trên mút xốp , không bắn keo được vì nhiệt độ cao keo an mòn mút xốp. + Bƣớc 9: sử dụng 2 miếng kiếng 4li chồng lên nhau ,ở giữa dùng 4 miếng kiếng bề ngang 1dm chiều dài bằng tấm kiếng lớn đặt xung quanh, dán keo tạo khoảng trống không khí hạn chế sự thoát nhiệt ra bên ngoài. Do hệ số dẫn nhiệt của không khí thấp hơn hệ sơ dẫn nhiệt của thủy tinh (thủy tinh 1,0 W/(m.k) , không khí 0,024 W/(m.k) ) Trang 11
Hoàn thành bể nước nóng 2.2. Làm hệ thống pha nước nóng lạnh: +Bước 1: làm vòi nước nóng lấy từ bể nước nóng. +Bước 2: làm vòi nước lạnh +Bước 3: làm bình pha nước nóng lạnh và vòi sen. Bình pha nƣớc nóng lạnh và vòi sen Vòi nƣớc Vòi nóng nƣớc lạnh Trang 12
- Thứ 7: Thu thâp và phân tích số liệu thí nghiệm Tìm ra quy luật và đưa ra kết luận. Sau khi đã phân tích dữ liệu thí nghiệm là thời điểm xem xét và phân tích các kết quả thu được. Quá trình xem xét, phân tích để tìm ra quy luật và đưa ra các kết luận cần trả lời được các câu hỏi sau: Dữ liệu đã được thu thập đầy đủ chưa? Có cần phải thu thập thêm dữ liệu không? Đã xác định được các biến và kiểm soát chúng đúng cách chưa? Những biến nào là quan trọng nhất? Cần làm thế nào để kết quả nghiên cứu của dự án này có thể so sánh với kết quả trong các nghiên cứu khác?Liệu các kết quả thu được có hợp lý? Có quy luật nào trong bảng dữ liệu thu được về cả hai mặt định tính và định lượng?Giải thích những quy luật này như thế nào? Có cần làm thực nghiệm nhiều hơn nữa hay không? Ví dụ: Tiến hành thu thập số liệu của dự án “Hệ thống nước nóng lạnh dùng ánh nắng mặt trời” Thu thập số liệu - Nhiệt độ ngày 29/11 : từ 240 C  310 C : Hai em tiến hành đo nhiệt độ từ vòi nước nóng được số liệu như sau: 6h tối ngày 29/11: khoảng 380 C , 6h sáng ngày 30/11: khoảng 34,50 C. - Nhiệt độ ngày 30/11 : từ 250 C  320 C : nắng gián đoạn. Hai em tiến hành đo nhiệt độ từ vòi nước nóng được số liệu như sau 6h tối ngày 30/11: khoảng 400 C , 6h sáng ngày 1/12: khoảng 350 C - Nhiệt độ ngày 1/12 : từ 260 C  320 C : nắng liên tục. Hai em tiến hành đo nhiệt độ từ vòi nước nóng được số liệu như sau 6h tối ngày 1/12: khoảng 440 C , 6h sáng ngày 2/12: khoảng 350 C Tiến hành phân tích số liệu: Từ số liệu thu thập được hai em nhận thấy nhiệt độ của bể nước nóng hấp thụ được cao hơn nhiệt độ cao nhất trong ngày khoảng từ 60 C  120 C đủ cung cấp nước nóng cho gia đình sinh hoạt trong ngày. Nhiệt độ bể nước nóng từ 6h tối đến 6h sáng giảm nhiệt độ khoảng 30 C  60 C . Nhiệt độ trong bể vẫn còn cao hơn nhiệt độ môi trường khoảng 60 C  120 C và còn nước nóng sử dụng được vào buổi sáng sớm. Trang 13
6h tối 6h sáng ngày ngày 29/11: 29/11: khoảng khoảng - Thứ 8: Viết báo cáo Báo cáo NCKH Báo cáo sẽ cung cấp một cái nhìn toàn diện về chủ đề cho độc giả quan tâm. Báo cáo nên chứa đựng mọi thông tin thu thập được trong quá trình nghiên cứu cũng Trang 14
như mô tả đầy đủ về quá trình thực nghiệm, dữ liệu thu được và kết luận. Báo cáo nghiên cứu mô tả dự án thực nghiệm cụ thể mà ta đã hoàn thành. Khi viết báo cáo cho các dự án kĩ thuật , chúng ta cần cân nhắc: Đặt tiêu đề báo cáo; Viết tóm tắt; Giới thiệu: Bối cảnh, tổng quan, cách thực hiện, lịch sử vấn đề...; Mục tiêu: Thiết bị gì, chương trình hoặc hệ thống được thiết kế để làm gì? Vật liệu và phương pháp thực nghiệm; Mô tả cấu trúc và các bộ phận. Làm thế nào để các thiết bị, hệ thống hoặc chương trình làm việc? Trình bày một sơ đồ chi tiết hoặc thuật toán; Cung cấp các đặc tính đo lường của thiết bị hoặc hệ thống (ví dụ: kích thước, trọng lượng, cấp điện, điện áp được tạo ra, phần mềm và phần cứng...). Dữ liệu hoặc kết quả: Làm thế nào để chứng minh thiết bị hoặc hệ thống là công trình của chúng ta? Thảo luận và phân tích; Hệ thống đã được thử nghiệm trên một loạt các điều kiện nào? Đồ thị hóa kết quả thử nghiệm. Những hạn chế cản trở các thiết bị hoặc hệ thống trở nên hoàn hảo? Đề xuất các gợi ý để cải thiện. Kết luận: Các thiết bị hoặc hệ thống đã làm được thiết kế để làm gì? Lời cảm ơn ;Tài liệu tham khảo Sau khi tập hợp tất cả các thông tin, Chú thích hoặc trích dẫn các nguồn tư liệu đúng cách. Tích hợp các tài liệu hỗ trợ. Các hình ảnh, sơ đồ, bảng biểu, đồ thị và các trục được ghi chú đúng cách. Viết một đoạn tóm tắt như một kết luận, ghi rõ là khẳng định hay bác bỏ giả thuyết. Viết lời cảm ơn tất cả các tài liệu tham khảo, dù được diễn giải trực tiếp vào báo cáo hay được trích dẫn. Ví dụ: Dự án “Hệ thống nước nóng lạnh dùng ánh nắng mặt trời ” có phần kết luận và tài liệu tham khảo như sau: KẾT LUẬN “Hệ thống nước nóng lạnh dùng ánh nắng mặt trời” thật sự cần thiết trong cuộc sống hàng ngày, giúp cuộc sống trở nên ấm áp hơn, tươi đẹp hơn .Với chi phí khoảng 500.000 đồng rất phù hợp cho gia đình ở nông thôn. Mọi người ai cũng làm được. Dự án chứng minh được giả thuyết ban đầu sử dụng năng lượng mặt trời để làm hệ thống nước nóng lạnh là đúng đắn. Mang lại nhiều lợi ích kinh tế cho bà con. TÀI LIỆU THAM KHẢO. 1. Trang web https://vi.wikipedia.org/wiki/Wikipedia 2. https://www.youtube.com 3. http://www.sonha.com.vn 4. https://www.otosaigon.com 5. http://trithucvn.net/khoa-hoc Trang 15
- Thứ 9: Chuẩn bị Poster và các hình ảnh giới thiệu dự án Các hình ảnh hiển thị trên poster có nghĩa quan trọng thu hút sự chú ý và cung cấp thông tin cho người xem. Hình ảnh hiển thị nên kích thích người xem muốn biết thêm về dự án. Poster cần phối hợp đồng thời hình ảnh, đồ họa, và bảng biểu, cùng với các dòng văn bản súc tích. Tiêu đề thú vị cũng có thể thu hút sự chú ý của khán giả. Lưu ý: Một poster bắt mắt giúp chúng ta giới thiệu dự án của mình nhưng thuyết trình cá nhân còn quan trọng hơn nhiều. Ví dụ: Poster của dự án “Hệ thống nước nóng lạnh dùng ánh nắng mặt trời” TÓMVD.TẮT TÊN DỰ ÁN . HỆ THỐNG NƯỚC NÓNG LẠNH DÙNG ÁNH NẮNG KẾT QUẢ MẶT TRỜI Trình tự thực Nghiên cứu hiện được “Hệ Làm bể nước thống nước QUI TRÌNH THỰC HIỆN HỆ THỐNG nóng: nóng lạnh - Làm khung dùng ánh và gắn mút nắng măt xốp. SƠ ĐỒ LÀM BỂ NƢỚC NÓNG trời” dễ làm, - Gắn ống dễ lắp đặt , nước vào có dễ sử dụng , phao nổi và chi phí rẻ. ống nước ra. - Lót tấm bạc cao su giữ nước. - Làm 2 tấm KẾT LUẬN kính Với chi phí Làm hệ thống làm khoảng pha nước nóng 600000 đồng và lạnh: rất phù hợp - Làm vòi túi tiền những nước lạnh và gia đình ở vòi nước nông thôn . nóng. Mọi người ai - Làm bình cũng làm pha nước nóng được. lạnh và vòi sen. Trang 16
- Thứ 10: Thuyết trình Chuẩn bị sẵn sàng để giải thích dự án của mình cho người khác, có thể là một học sinh, cha mẹ học sinh, giáo viên, hoặc một giám khảo. Mô tả từng phần của dự án: từ ý tưởng ban đầu, việc tìm kiếm tài liệu, sự hình thành của các câu hỏi hoặc vấn đề, giả thuyết, thiết kế thực nghiệm, kết quả, phân tích, kết luận, và các ứng dụng tương lai. Đây là điều hết sức quan trọng để chuyển đến người nghe. Dưới đây là một số điểm chính để một bài thuyết trình tốt: Tích cực và tự tin vào công việc của mình. Cố gắng để không đọc từ một kịch bản. Đặt trọng tâm đến những gì đã làm. Các giám khảo hoặc những người khác quan tâm muốn biết những gì bạn đã làm và những gì bạn đã học được. Mặc quần áo thích hợp và gọn gàng. Mang giày thoải mái. Hãy nhớ rằng, ta đang đại diện cho chính mình, gia đình của chúng ta, và trường học của mình. Giữ liên lạc bằng mắt với người nghe trong thời gian trình bày. Sử dụng bảng/áp phích như một chỗ dựa và công cụ để giúp bạn thể hiện. Trình bày công việc của mình một cách nhiệt tình. Học hỏi từ ban giám khảo bằng cách hỏi họ những câu hỏi, hoặc yêu cầu nếu họ có thêm thông tin hoặc gợi ý mà ta có thể tham khảo. Hãy ghi lại bất cứ đề nghị nào của ban giám khảo. Trả lời tất cả những câu hỏi có thể. Nếu bạn không chắc chắn về một câu trả lời, bạn có thể nói: "Tôi không chắc chắn, nhưng tôi nghĩ rằng nó có thể là ...". Nếu bạn không biết câu trả lời, bạn có thể cung cấp cho mọi người một ý tưởng về cách mà bạn sẽ tìm thấy một câu trả lời cho câu hỏi này. Nó cũng thích hợp để nói điều gì đó giống như: "Đó không phải là một phần của nghiên cứu hoặc thí nghiệm của tôi". Kết hợp các thông tin mới từ gợi ý về bài trình bày. Thực hành một lần nữa trước khi chuyển sang một mức độ cao hơn. Chúng ta có thể thấy rằng khởi đầu luôn là một quá trình khó khăn, nhưng từng bước công việc ngày càng trở nên dễ dàng hơn. Và từng học sinh sẽ dần trưởng thành thông qua các hoạt động nghiên cứu khoa học dành cho học sinh trung học, về cả kiến thức và kĩ năng. - Thứ 11: Những nội dung phần đánh giá của giám khảo mà giáo viên hướng dẫn nên cho học sinh biết. Giám khảo đánh giá một nghiên cứu khoa học của học sinh tập trung vào :Những gì học sinh đã tiến hành nghiên cứu. Học sinh đã tuân thủ các phương pháp khoa học, kỹ thuật, lập trình phần mềm, toán học… tốt đến mức nào? Chi tiết và Trang 17
độ chính xác của nghiên cứu như được trình bày trong sổ dữ liệu. Những quy trình thí nghiệm có được tiến hành một cách khoa học nhất hay không. Giám khảo sẽ đánh giá cao một dự án được chuẩn bị kỹ càng. Họ sẽ đánh giá cao tầm quan trọng của dự án trong lĩnh vực đó; sự chu đáo của bạn và bao nhiêu phần trăm trong ý tưởng thí nghiệm là của chính bạn làm. Ban đầu giám khảo sẽ lấy thông tin từ phần trưng bày của bạn, phần tóm tắt và báo cáo nghiên cứu để hiểu được nội dung dự án, những phần phỏng vấn sẽ quyết định kết quả của dự án. Thường Giám khảo đặt một số câu hỏi kiểm tra sự hiểu biết sâu về dự án như sau: Ý tưởng này đến với bạn như thế nào? Vai trò của bạn trong dự án này là gì? Bạn đã làm gì trong dự án này? Những gì bạn chưa làm được? Bạn có kế hoạch gì tiếp theo cho dự án này? Những ứng dụng thực tế của dự án này là gì? Dự án này đã có ai làm chưa? Họ làm đến mức độ nào? Bạn cải tiến so với họ làm ra sao? Cách cải tiến như thế nào? Tại sao bạn lại ngiên cứu vấn đề này mà không nghiên cứu vấn đề khác tốt hơn?.... Nên nhớ rằng giám khảo cần phải biết liệu bạn có hiểu nguyên tắc khoa học cơ bản khoa học đằng sau dự án hay lĩnh vực chủ đề của bạn không. Họ muốn biết liệu bạn đã đo đạc và phân tích chính xác dữ liệu hay chưa. Họ muốn biết liệu bạn có thể tìm được nguồn những sai số đối với dự án của bạn và bạn có thể áp dụng kết quả vào thực tế như thế nào. Cuối cùng bạn cũng nên biết về tiêu chuẩn, thang điểm để đánh giá một dự án. Dự án khoa học - Câu hỏi nghiên cứu: 10 điểm; - Thiết kế và phương pháp: 15 điểm; - Thực hiện (thu thập, phân tích và giải thích dữ liệu): 20 điểm; - Tính sáng tạo: 20 điểm; - Trình bày: 35 điểm (Trình bày Poster: 10 điểm và trả lời phỏng vấn: 25 điểm). Dự án kĩ thuật - Vấn đề nghiên cứu: 10 điểm; - Thiết kế và phương pháp: 15 điểm; Trang 18
- Thực hiện (xây dựng và kiểm tra): 20 điểm; - Tính sáng tạo: 20 điểm; - Trình bày: 35 điểm (Trình bày Poster: 10 điểm và trả lời phỏng vấn: 25 điểm). -Thứ 12: Cuối cùng chúng ta cần chú ý những việc giáo viên hướng dẫn không nên làm Giáo viên hướng dẫn “làm thay học sinh” không để học sinh làm chủ đề tài cần nghiên cứu, giáo viên can thiệp quá nhiều. Học sinh làm theo ý muốn của giáo viên hướng dẫn. Bắt học sinh nghiên cứu những vấn đề ngoài khả năng, phạm trù phức tạp Bắt học sinh học thuộc báo cáo, học thuộc những nội dung giáo viên chuẩn bị sẵn. IV. Hiệu quả đạt đƣợc: Trong các năm trước đây, tôi cũng như giáo viên khác trong trường coi việc NCKH của học sinh trung học phổ thông là việc to tác lắm, rất khó thực hiện, khó đạt kết quả cao. Bản thân có hướng dẫn một ý tưởng của học sinh nhưng dự án không thành công. Do chưa có phương pháp hướng dẫn đúng đắn. Từ năm học 2016-2017. Bản thân nỗ lực tự học, tự tìm tòi, nghiên cứu tài liệu, học hỏi từ đồng nghiệp, từ kinh nghiệm thực tế hướng dẫn học sinh trong năm học 2016-2017 và năm học 2017-2018. Tôi đúc kết được giải pháp hướng dẫn học sinh NCKH hiệu quả qua dự án Hệ thống nước nóng lạnh dùng ánh nắng mặt trời. Năm học 2017-2018, tôi sử dụng giải pháp hướng dẫn học sinh NCKH như trình bày trong phần sáng kiến và gặt hái thành công. Tôi hướng dẫn hai em Trần Văn Đón và Lê Huỳnh Kiều Oanh NCKH dự án “Hệ thống nước nóng lạnh dùng ánh nắng mặt trời” đạt giải nhì trong cuộc thi NCKH cấp tỉnh. Trang 19
Trang 20