SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN

TRƯỜNG THPT THANH CHƯƠNG 3

-------------------------------------

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM:

GÓP PHẦN PHÁT TRIỂN PHẨM CHẤT, NĂNG LỰC CHO HỌC SINH THPT THANH CHƯƠNG 3 THÔNG QUA MỘT SỐ HOẠT ĐỘNG CỦA CÂU LẠC BỘ STEM

Nhóm tác giả:

1. Trịnh Văn Thạch

2. Trần Xuân Tuấn

Đơn vị: THPT Thanh Chương 3

Lĩnh vực: Quản lý

Nghệ An, tháng 12 năm 2022

MỤC LỤC

A. MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1

I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI ...................................................................................... 1

II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU ........................................................................... 1

III. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU ......................................................................... 1

IV. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU ................................................... 1

V. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................................................. 1

VI. ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI .................................................................. 2

B. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ............................................................................... 2

I. CƠ SỞ KHOA HỌC ......................................................................................... 2

1.1. Cơ sở lý luận ............................................................................................... 2

1.1.1. Giáo dục STEM ở trường THPT. .......................................................... 2

1.1.2. Vai trò của câu lạc bộ STEM trong việc phát triển phẩm chất, năng lực cho học sinh ................................................................................................. 4

1.1.3. Một số phương pháp xây dựng và quản lý đội nhóm, câu lạc bộ. ...... 5

1.2 Cơ sở thực tiễn ................................................................................................ 6

1.2.1 Khảo sát tính cấp thiết và tính khả thi của đề tài. ................................ 6

1.2.2 Kết quả khảo sát ....................................................................................... 7

II. NỘI DUNG ĐỀ TÀI ........................................................................................... 8

2.1. Xây dựng và tổ chức các hoạt động ở CLB STEM. ................................... 8

2.1.1 Xây dựng câu lạc bộ STEM ...................................................................... 8

2.1.2 Tổ chức các hoạt động ở CLB STEM THPT Thanh Chương 3. ........... 9

2.2 Một số dự án đã thực hiện tại câu lạc bộ trong thời gian qua. ................ 19

2.2.1. Dự án tính lượng mưa .......................................................................... 19

2.2.2. Dự án Tạo bot Quote of the day .......................................................... 24

2.2.3. Dự án: Thiết kế nhà cho Chim sẻ ngói trong trường THPT Thanh Chương 3 ..........................................................................................................29

2.2.4. Dự án phần mềm quản lý mượn trả sách của câu lạc bộ Sách và Hành động Thanh Chương 3 ......................................................................... 33

2.3. Hướng dẫn học sinh nghiên cứu khoa học kỹ thuật................................. 37

2.3.1. Tổ chức buổi tập huấn nghiên cứu khoa học kỹ thuật. ..................... 37

2.3.2. Các bước thực hiện một đề tài khoa học kỹ thuật. ............................ 40

2.3.3. Dự án “Thiết bị hỗ trợ phòng chống cận thị, gù lưng cho người học” ........................................................................................................................... 40

C. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................... 55

I. KẾT LUẬN ................................................................................................... 55

II. KIẾN NGHỊ ............................................................................................... 55

TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 55

A. MỞ ĐẦU

I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Ngày 04/05/2017, Thủ tướng Chính phủ ban hành Chỉ thị số 16/CT-TTg về việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư. Một trong các giải pháp mà chỉ thị đề ra là: “Thay đổi mạnh mẽ các chính sách, nội dung, phương pháp giáo dục và dạy nghề nhằm tạo ra nguồn nhân lực có khả năng tiếp nhận các xu thế công nghệ sản xuất mới, trong đó cần tập trung vào thúc đẩy đào tạo về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM), ngoại ngữ, tin học trong chương trình giáo dục phổ thông.

Trong Chương trình giáo dục phổ thông năm 2018, giáo dục STEM vừa mang nghĩa thúc đẩy giáo dục các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học vừa thể hiện phương pháp tiếp cận liên môn, phát triển năng lực và phẩm chất người học. Nhằm tạo điều kiện cho học sinh tham gia các Hoạt động trải nghiệm STEM, trường THPT Thanh Chương 3 đã được đầu tư cơ sở vật chất là một phòng học STEM với nhiều trang thiết bị hiện đại và hình thành một câu lạc bộ STEM. Thông qua việc quản lí và tổ chức các hoạt động trải nghiệm STEM thú vị ở câu lạc bộ cho các bạn học sinh, chúng tôi đã đúc rút ra một số kinh nghiệm và chuyển thể thành đề tài:

“Góp phần phát triển phẩm chất, năng lực cho HS THPT Thanh Chương 3 thông qua một số hoạt động của CLB STEM”

II. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU - Quản lí và tổ chức được một CLB STEM có hiệu quả. - Thực hiện được mục tiêu phát triển phẩm chất và năng lực thông qua hoạt động của CLB STEM. III. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu về giáo dục STEM và chương trình tổng thể. - Nghiên cứu cách thức tổ chức và quản lý một CLB STEM. - Thiết kế một số hoạt động trải nghiệm STEM ở cấp CLB và cấp trường. IV. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU

Học sinh ở trường THPT Thanh Chương 3.

Chương trình giáo dục phổ thông 2018 và chương trình giáo dục phổ thông

2006.

1

V. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

- Tìm kiếm tài liệu tham khảo từ các nguồn liên quan giáo dục STEM.

- Trao đổi với đồng nghiệp để đề xuất biện pháp thực hiện.

- Thực nghiệm các biện pháp tổ chức hoạt động ở CLB STEM.

VI. ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI

Góp phần hướng dẫn, trải nghiệm giáo dục STEM ở trường phổ thông.

Thiết kế một số hoạt động trải nghiệm STEM nhằm thông qua đó, phát triển

được phẩm chất, năng lực của học sinh.

B. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU I. CƠ SỞ KHOA HỌC 1.1. Cơ sở lý luận Một số từ viết tắt thường dùng:

- STEM là viết tắt của Science, Technology, Engineering và Mathematics, là một phương pháp giáo dục tập trung vào việc giảng dạy các kỹ năng và kiến thức trong các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học.

- HS: học sinh.

- THPT: trung học phổ thông.

- KHKT: khoa học kỹ thuật

1.1.1. Giáo dục STEM ở trường THPT. Công văn 3089 của Bộ Giáo Dục và Đào tạo ban hành năm 2020 chỉ rõ:

Giáo dục STEM là một phương thức giáo dục nhằm trang bị cho học sinh những kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng của chúng trong thực tiễn.

Nội dung bài học theo chủ đề (sau đây gọi chung bài học) STEM gắn với việc giải quyết tương đối trọn vẹn một vấn đề, trong đó học sinh được tổ chức tham gia học tập một cách tích cực, chủ động và biết vận dụng kiến thức vừa học để giải quyết vấn đề đặt ra; thông qua đó góp phần hình thành phẩm chất năng lực cho học sinh.

Tùy thuộc vào đặc thù từng môn học và điều kiện cơ sở vật chất, các trường có thể áp dụng linh hoạt các hình thức tổ chức giáo dục STEM như sau: Dạy học các môn

khoa học theo bài học STEM, Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM, Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật. 1.1.1.1. Dạy học các môn khoa học theo bài học STEM

- Đây là hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu trong nhà trường trung học. Giáo viên thiết kế các bài học STEM để triển khai trong quá trình dạy học các môn học thuộc chương trình giáo dục phổ thông theo hướng tiếp cận tích hợp nội môn hoặc tích hợp liên môn.

- Nội dung bài học STEM bám sát nội dung chương trình của các môn học nhằm thực hiện chương trình giáo dục phổ thông theo thời lượng quy định của các môn học trong chương trình.

- Học sinh thực hiện bài học STEM được chủ động nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu học tập để tiếp nhận và vận dung kiến thức thông qua các hoạt động: lựa chọn giải pháp giải quyết vấn đề; thực hành thiết kế, chế tạo, thử nghiệm mẫu thiết kế; chia sẻ, thảo luận, hoàn thiện hoặc điều chỉnh mẫu thiết kế dưới sự hướng dẫn của giáo viên.

1.1.1.2. Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM

- Hoạt động trải nghiệm STEM được tổ chức thông qua hình thức câu lạc bộ hoặc các hoạt động trải nghiệm thực tế; được tổ chức thực hiện theo sở thích, năng khiếu và lựa chọn của học sinh một cách tự nguyện. Nhà trường có thể tổ chức các không gian trải nghiệm STEM trong nhà trường; giới thiệu thư viện học liệu số, thí nghiệm ảo, mô phỏng, phần mềm học tập để học sinh tìm hiểu, khám phá các thí nghiệm, ứng dụng khoa học, kỹ thuật trong thực tiễn đời sống.

- Hoạt động trải nghiệm STEM được tổ chức theo kế hoạch giáo dục hàng năm của nhà trường; nội dung mỗi buổi trải nghiệm được thiết kế thành bài học cụ thể, mô tả rõ mục đích, yêu cầu, tiến trình trải nghiệm và dự kiến kết quả. Ưu tiên những hoạt động liên quan, hoạt động tiếp nối ở mức vận dụng (thiết kế, thử nghiệm, thảo luận và chỉnh sửa) của các hoạt động trong bài học STEM theo kế hoạch dạy học của nhà trường.

- Tăng cường sự hợp tác giữa trường trung học với các cơ sở giáo dục đại học, cơ sở nghiên cứu, cơ sở giáo dục nghề nghiệp, doanh nghiệp, hộ kinh doanh, các thành phần kinh tế - xã hội khác và gia đình để tổ chức có hiệu quả các hoạt động trải nghiệm STEM phù hợp với các quy định hiện hành.

1.1.1.3 Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật

- Hoạt động này dành cho những học sinh có năng lực, sở thích và hứng thú với các hoạt động tìm tòi, khám phá khoa học, kỹ thuật giải quyết các vấn đề thực tiễn; thông qua quá trình tổ chức dạy học các bài học STEM và hoạt động trải nghiệm STEM phát hiện các học sinh có năng khiếu để bồi dưỡng, tạo điều kiện thuận lợi học sinh tham gia nghiên cứu khoa học, kĩ thuật.

- Hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật được thực hiện dưới dạng một đề tài/dự án nghiên cứu bởi một cá nhân hoặc nhóm hai thành viên, dưới sự hướng dẫn của giáo viên hoặc nhà khoa học có chuyên môn phù hợp.

- Dựa trên tình hình thực tiễn, có thể định kỳ tổ chức ngày hội STEM hoặc cuộc thi khoa học, kỹ thuật tại đơn vị để đánh giá, biểu dương nỗ lực của giáo viên và học sinh trong việc tổ chức dạy và học, đồng thời lựa chọn các đề tài/dự án nghiên cứu gửi tham gia Cuộc thi khoa học, kỹ thuật cấp trên.

1.1.2. Vai trò của câu lạc bộ STEM trong việc phát triển phẩm chất, năng lực cho học sinh

Câu lạc bộ STEM là một nơi tuyệt vời để học sinh phát triển năng lực và phẩm chất của mình. Các hoạt động trong câu lạc bộ STEM thường liên quan đến khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học, và các hoạt động này có thể giúp học sinh phát triển các kỹ năng quan trọng như:

1. Năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề: Các hoạt động trong câu lạc bộ STEM thường bao gồm giải quyết các vấn đề khó khăn bằng cách sử dụng các nguyên lý khoa học và kỹ thuật. Khi tham gia vào các hoạt động này, học sinh có thể rèn luyện kỹ năng giải quyết vấn đề của mình và học cách suy nghĩ sáng tạo và logic.

2. Năng lực giao tiếp và hợp tác: Các hoạt động trong câu lạc bộ STEM thường yêu cầu học sinh làm việc theo nhóm. Khi làm việc với nhau, học sinh phải học cách hợp tác và tôn trọng ý kiến của nhau để có thể đạt được mục tiêu chung.

3. Năng lực lập luận và trình bày: Các hoạt động trong câu lạc bộ STEM thường yêu cầu học sinh phải lập luận và trình bày ý tưởng của mình một cách rõ ràng và thuyết phục. Khi tham gia vào các hoạt động này, học sinh có thể phát triển kỹ năng lập luận và trình bày của mình, điều này sẽ giúp họ trở nên tự tin hơn trong việc nói chuyện và trình bày ý tưởng của mình trước công chúng.

4. Năng lực tư duy logic: Các hoạt động trong câu lạc bộ STEM thường yêu cầu học sinh phải tư duy logic và sử dụng các nguyên lý khoa học và kỹ thuật để

giải quyết các vấn đề phức tạp. Khi tham gia vào các hoạt động này, học sinh có thể phát triển kỹ năng tư duy logic của mình, điều này sẽ giúp họ giải quyết các vấn đề phức tạp trong cuộc sống sau này.

Ngoài ra, câu lạc bộ STEM còn giúp học sinh phát triển các phẩm chất như nhân ái, trách nhiệm, trung thực, sự kiên trì, sự đam mê và sự cầu tiến. 1.1.3. Một số phương pháp xây dựng và quản lý đội nhóm, câu lạc bộ.

Phương pháp xây dựng và quản lý đội nhóm, câu lạc bộ là một kỹ năng quan trọng trong nhiều lĩnh vực. Dưới đây là một số phương pháp cơ bản để xây dựng và quản lý đội nhóm, câu lạc bộ:

1. Xác định mục tiêu: Mục tiêu của đội nhóm, câu lạc bộ cần phải được xác định rõ ràng và được chia sẻ với tất cả thành viên trong đội nhóm. Mục tiêu nên được đảm bảo là khả thi, có tính cụ thể, đo lường được, thời hạn xác định rõ ràng, và có tính ưu tiên.

2. Xác định vai trò và nhiệm vụ của mỗi thành viên: Mỗi thành viên trong đội nhóm cần phải biết được vai trò và nhiệm vụ của mình trong đội nhóm. Cần có sự phân chia công việc rõ ràng để mỗi thành viên có thể chịu trách nhiệm và hoàn thành công việc một cách hiệu quả.

3. Tạo sự đồng thuận: Đội nhóm cần phải có sự đồng thuận về mục tiêu, nhiệm vụ, và phương pháp làm việc. Việc tạo sự đồng thuận giúp tăng khả năng hợp tác, giảm sự cạnh tranh và xung đột giữa các thành viên trong đội nhóm. 4. Phân công trưởng nhóm hoặc người điều hành: Một thành viên trong đội nhóm cần được chọn làm trưởng nhóm hoặc người điều hành để quản lý và hướng dẫn các thành viên khác. Trưởng nhóm hoặc người điều hành cần có tính trách nhiệm cao, kỹ năng lãnh đạo tốt, và sự kiên nhẫn để giải quyết các vấn đề trong quá trình làm việc.

5. Thiết lập thời gian họp: Đội nhóm cần thiết lập thời gian họp định kỳ để đánh giá tiến độ công việc, chia sẻ kinh nghiệm, và giải quyết các vấn đề phát sinh. Thời gian họp nên được xác định trước và được thông báo cho tất cả các thành viên trong đội nhóm.

6. Đánh giá tiến độ công việc của đội nhóm. Xây dựng các tiêu chí thi đua để

kích thích tinh thần học hỏi, làm việc của đội nhóm.

1.2 Cơ sở thực tiễn 1.2.1 Khảo sát tính cấp thiết và tính khả thi của đề tài. 1.2.1.1. Mục đích khảo sát

- Khảo sát tính cấp thiết của đề tài: phát triển phẩm chất và năng lực của học sinh thông qua một số hoạt động của câu lạc bộ STEM.

- Khảo sát tính khả thi của các hoạt động của câu lạc bộ STEM tại trường THPT Thanh Chương 3.

1.2.1.2. Nội dung và phương pháp khảo sát

a. Nội dung khảo sát.

Khảo sát gồm có các câu hỏi trắc nghiệm như sau:

Câu 1. Bạn đánh giá tính cấp thiết của các hoạt động trải nghiệm STEM ở trường THPT Thanh Chương 3 theo mức độ nào?

A. Rất cấp thiết.

B. Cấp thiết.

C. Ít cấp thiết.

D. Không cấp thiết.

Câu 2. Bạn đánh giá tính cấp thiết của câu lạc bộ STEM ở trường THPT Thanh Chương 3 theo mức độ nào?

A. Rất cấp thiết.

B. Cấp thiết.

C. Ít cấp thiết.

D. Không cấp thiết.

Câu 3. Bạn đánh giá tính khả thi của các hoạt động trải nghiệm máy in 3D ở trường THPT Thanh Chương 3 theo mức độ nào?

A. Rất khả thi.

B. Khả thi.

C. Ít khả thi.

D. Không khả thi.

Câu 4. Bạn đánh giá tính khả thi của các hoạt động trải nghiệm lập trình ứng dụng ở trường THPT Thanh Chương 3 theo mức độ nào?

A. Rất khả thi.

B. Khả thi.

C. Ít khả thi.

D. Không khả thi.

Câu 5. Bạn đánh giá tính khả thi của các hoạt động trải nghiệm lập trình IoT và Robot ở trường THPT Thanh Chương 3 theo mức độ nào?

A. Rất khả thi.

B. Khả thi.

C. Ít khả thi.

D. Không khả thi.

b. Phương pháp khảo sát.

Phương pháp được sử dụng để khảo sát là Trao đổi bằng câu hỏi; với thang đánh giá 04 mức (tương ứng với điểm số từ 1 đến 4)

Không cấp thiết; Ít cấp thiết; Cấp thiết và Rất cấp thiết.

Không khả thi; Ít khả thi; Khả thi và Rất khả thi.

Điểm trung bình X được tính trên phần mềm Microsoft Excel.

c. Đối tượng khảo sát.

Khảo sát được thực hiện trên 125 em học sinh và 40 giáo viên các môn tự nhiên của trường THPT Thanh Chương 3, chủ yếu là học sinh học theo khối tự nhiên.

1.2.2 Kết quả khảo sát 1.2.2.1 Sự cấp thiết của các giải pháp đề xuất.

TT Các giải pháp

X 3.25 3.55 3.02 3.41

1 2 3 4 Các thông số Mức Cấp thiết Rất cấp thiết Cấp thiết Cấp thiết

5 3.87 Rất cấp thiết Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM Xây dựng câu lạc bộ STEM Thực hiện dự án STEM khoa học Thực hiện dự án STEM kỹ thuật Hướng dẫn học sinh nghiên cứu khoa học kỹ thuật

1.2.2.2 Tính khả thi của các giải pháp đề xuất

TT Các giải pháp

X 3.15 3.24 3.18 3.34

1 2 3 4 Các thông số Mức Khả thi Khả thi Khả thi Khả thi

5 3.89 Rất khả thi Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM Xây dựng câu lạc bộ STEM Thực hiện dự án STEM khoa học Thực hiện dự án STEM kỹ thuật Hướng dẫn học sinh nghiên cứu khoa học kỹ thuật

Kết quả khảo sát cho thấy hầu hết giáo viên và học sinh đều nhận thấy tầm quan trọng và sự cấp thiết của giáo dục STEM nói chung và hoạt động trải nghiệm STEM nói riêng. Kết quả khảo sát cho thấy mọi người rất tin tưởng sự khả thi của giải pháp Hướng dẫn học sinh nghiên cứu khoa học kỹ thuật và vẫn còn nghi ngờ tính khả thi của các giải pháp còn lại. Điều này khá dễ hiểu vì chúng tôi đã thực hiện việc hướng dẫn học sinh thi KHKT rất thành công trong 7 năm qua với 4 giải Nhì, 4 giải Ba và 2 giải khuyến khích cuộc thi KHKT cấp Tỉnh.

II. NỘI DUNG ĐỀ TÀI 2.1. Xây dựng và tổ chức các hoạt động ở CLB STEM. 2.1.1 Xây dựng câu lạc bộ STEM Để xây dựng một câu lạc bộ STEM, chúng tôi cho học sinh toàn trường đăng kí theo link google form. Kết quả ban đầu chúng tôi thu được 22 đơn đăng kí, trong đó có hai cựu học sinh đăng kí vì muốn trở thành cố vấn và nhà tài trợ kinh phí hoạt động.

Các hoạt động của CLB STEM đều sẽ được thiết kế ở mức vận dụng, vận dụng cao nên chúng tôi xác định là bước đầu, các hoạt động của CLB sẽ không dành cho số đông.

Bước tiếp theo, chúng tôi phân các em thành các tiểu ban: tiểu ban kỹ thuật, tiểu ban hậu cần, tiêu ban truyền thông và lên lịch họp câu lạc bộ vào chiều thứ 5 hàng tuần.

Các em được hướng dẫn làm việc theo nhóm, cách sử dụng các phần mềm liên lạc và làm dự án.

Vào các dịp sinh nhật, chúng tôi cũng sẽ tổ chức các buổi tiệc nho nhỏ để khuyến khích các em sinh hoạt tích cực hơn.

2.1.2 Tổ chức các hoạt động ở CLB STEM THPT Thanh Chương 3. Các hoạt động ở câu lạc bộ STEM được chúng tôi thiết kế theo các định hướng:

- Học sinh học tập, trải nghiệm thông qua làm các dự án.

- Các dự án đều mang tính kế thừa kiến thức đã học ở trên lớp.

Với định hướng như vậy chúng tôi dự kiến một số hoạt động trải nghiệm chia thành hai nhóm: STEM khoa học và STEM kỹ thuật.

2.1.2.1 Một số hoạt động trải nghiệm STEM khoa học.

1. Thí nghiệm khoa học: Học sinh được thực hiện các thí nghiệm khoa học đơn giản như tạo ra bong bóng khí, phân tích một mẫu đất hoặc tìm hiểu sự phân hủy của thực phẩm. Thí nghiệm khoa học giúp học sinh hiểu rõ các khái niệm khoa học bằng cách trực tiếp tham gia vào các hoạt động thực tế. Ví dụ:

- Học sinh lớp 12 được giao dự án thực hiện phản ứng xà phòng hóa để làm xà phòng, tìm hiểu các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng và đề xuất ý tưởng cải thiện tốc độ phản ứng từ đó rút ngắn thời gian sản xuất.

- Học sinh lớp 11 được giao nhiệm vụ chiết xuất tinh chất từ chè xanh, nguyên liệu rất sẵn có từ các đồi chè ở Thanh Chương. Sau đó các em ở cả hai khối sẽ làm chung dự án “làm xà bông rửa tay từ tinh chất chè xanh”.

Trích báo cáo thống kê số đo chiều cao của K10, em hs này sau khi hoàn thành nhiệm vụ thống kê đã vẽ được biểu đồ so sánh giữa các lớp và so sánh với thanh thiếu niên các nước khác. Em ấy cũng đã tìm kiếm luôn cách để tăng chiều cao.

- Học sinh lớp 10 được giao dự án: “Đo lượng mưa” và dự án “Thống kê chiều cao của toàn khối 10” nhập và tính trung bình, phương sai, độ lêch chuẩn, tìm trung vị, tứ phân vị trên phần mềm Excel. Hai dự án này đều kế thừa các kiến thức được học ở chương trình chính khóa.

Dự án “Đo lượng mưa” sẽ được trình bày chi tiết ở phần 2.2.

Chúng tôi đang ấp ủ dự án “Ủ phân compos từ rác thải hữu cơ (thức ăn từ cantin trường, lá cây, cỏ…” nhưng chưa thể thực hiện được do nó đòi hỏi thời gian thực hiện quá dài và cần một số thiết bị, men vi sinh đặc thù.

2. Thiết kế và xây dựng: Học sinh được tham gia vào các hoạt động thiết kế và xây dựng như tạo ra mô hình nhà ở, xây dựng mô hình xe cộ hoặc tạo ra một bài thuyết trình sử dụng công nghệ mới nhất. Những hoạt động này giúp học sinh trang bị kỹ năng kỹ thuật cần thiết và khuyến khích tư duy sáng tạo. Ví dụ: Sau dự án “Đo lượng mưa”, các em tiếp theo sẽ làm dự án thiết kế nhà ở, trang trại sao cho lượng nước mưa thất thoát là ít nhất. Thiết kế này được trình bày trong dự án “Đo lượng mưa”.

3. Tạo ra các ứng dụng công nghệ mới: Học sinh được khuyến khích tạo ra các ứng dụng công nghệ mới bằng cách sử dụng các phần mềm lập trình và phát triển các sản phẩm phần mềm. Điều này giúp học sinh học cách sử dụng công nghệ để giải quyết các vấn đề thực tế. Ví dụ: Ở mức độ đơn giản, chúng tôi khuyến khích các em giải các bài toán đếm trong chương trình lớp 10 bằng cách lập trình. Sau đây là một vài ví dụ đơn giản: Xét bài toán:

A 

Cho tập hợp . Từ tập hợp A có thể lập được bao nhiêu

  0;1; 2;3; 4;5; 6;7;8

a b c

1

f

     . e

số tự nhiên có 6 chữ số dạng abcdef sao cho

Nhận xét:

Đây là một bài toán khó, nếu học sinh chia trường hợp rồi giải thì còn khó hơn nữa vì có rất nhiều trường hợp con. Nhiều kết quả khác nhau đã được đưa ra. Thay vì cho biết kết quả đúng, chúng tôi khuyến khích các em sử dụng Python để liệt kê và đếm xem có bao nhiêu số tự nhiên thỏa mãn.

Đây là code của một số em gửi về chúng tôi:

Bạn Kiên 10A1

Giải thích: trong đoạn code trên, biến m là biến đếm số thỏa mãn yêu cầu. Lệnh if có tác dụng kiểm tra xem các điều kiện có được thỏa mãn, nếu thỏa mãn thì in ra kết quả và tăng m lên một đơn vị. Dòng cuối cùng nhằm để in ra màn hình giá trị của biến m tức kết quả là có 2268 số tự nhiên thỏa mãn yêu cầu của đề ra.

Bạn An Duyên 10A1

Kết quả: Số các số tự nhiên thỏa mãn yêu cầu bài toán là 2268 số.

Bài toán trên là một bài toán rất khó. Để giải được nó, học sinh phải hiểu được ý tưởng của bài toán “Chia kẹo Ơ -le” hoặc phương pháp đánh số thứ tự. Sau đây là một lời giải tham khảo do chúng tôi biên soạn để giải đáp cho các em

0

f

f

    1 1

f

1

1

1

e

e

      f

e

c

e

c

     1 1

c b

1

1

b

b

c

c

         2 1

b

2

a

b

a

     2

2 8 2

1

1

1

1

2

b

a

c

e

f

             do

a  . 8

1;

1;

1;

a

2;a

a

1

a

10

f  

e  

c  

b  

2    

Từ giả thiết ta có:

a 2

a 3

4

5

a 1

a 2

a 3

4

a 5

a b c

f

,

f e c b a từ tập hợp A thỏa mãn ,

,

,

,

,

Đặt a 1

     e 1 a a a a a thỏa mãn .

1

2

3

4

5

1

a

10

Mỗi cách chọn , , tương ứng với một cách chọn 5 số tự nhiên

a 1

2

a 3

a 4

a 5

.

Nghĩa là chúng ta cần:

5

- Chọn ra 5 số tự nhiên phân biệt thuộc đoạn 

 1;10 : có

10C

cách chọn

5

,

,

,

 Số cách chọn

f e c b a thỏa mãn ycbt là ,

10C .

- Sắp xếp theo thứ tự tăng dần: 1 cách.

9.

2268

Số cách chọn d : 9 cách.

5 C  10

Như vậy, ta có (số)

Sau bài toán này, các em đã có thể ứng dụng Python vào việc đếm các khả năng có thể xảy ra trong một bài toán đếm.

Ở một ví dụ nâng cao hơn, chúng tôi yêu cầu các em sử dụng Python để giải quyết một số vấn đề như Tạo một con bot Telegram nhằm gửi các trích dẫn hay (Quote) đến các thành viên, tạo ra một phần mềm quản lý mượn trả sách cho câu lạc bộ Sách và Hành động THPT Thanh Chương 3.

Hai dự án này sẽ được trình bày chi tiết ở phần 2.2.2.

4. Tham quan thực tế: Học sinh được dẫn đi thăm quan các cơ sở nghiên cứu

hoặc phòng lab để hiểu rõ hơn về quá trình nghiên cứu khoa học.

5. Tổ chức các cuộc thi khoa học: Học sinh được khuyến khích tham gia các cuộc thi khoa học để giải quyết các vấn đề thực tế bằng cách sử dụng các kỹ thuật STEM. Cuộc thi khoa học giúp học sinh rèn luyện kỹ năng giải quyết vấn đề, tìm hiểu về các lĩnh vực khoa học khác nhau và phát triển kỹ năng giao tiếp.

Hoạt động 4 và 5 mới chỉ dừng ở mức độ ý tưởng, chúng tôi chưa có đủ thời gian và nguồn lực để triển khai.

2.1.2.2. Một số hoạt động trải nghiệm STEM kỹ thuật.

a. Thiết kế và xây dựng mô hình: Học sinh được tham gia vào các hoạt động thiết kế và xây dựng mô hình như tạo ra mô hình động cơ đốt trong, mô hình cầu treo hoặc mô hình nhà cao tầng. Những hoạt động này giúp học sinh phát triển kỹ năng về thiết kế, xây dựng và trang bị cho họ kiến thức về cơ khí, vật liệu, kết cấu và thiết kế. Ví dụ:

Học sinh được yêu cầu vẽ thiết kế nhà ở cho cả gia đình. Thậm chí chúng tôi còn yêu cầu các em thiết kế và xây dựng nhà cho chim, động vật hoang dã ở trong khuôn viên trường. Dự án “Nhà cho chim sẻ ngói” được các em hưởng ứng rất nhiệt tình. Dự án này được trình bày chi tiết ở phần 2.2. Học sinh cũng được tìm hiểu về in 3D và thực hành trên máy in 3D có tại phòng STEM ở trường.

Hình ảnh học sinh tìm hiểu, trải nghiệm máy in 3D tại phòng STEM

b. Sửa chữa và bảo trì: Học sinh được hướng dẫn cách sửa chữa và bảo trì các thiết bị và máy móc như đồng hồ, xe đạp hoặc máy tính. Những hoạt động này giúp học sinh rèn luyện kỹ năng phân tích và giải quyết vấn đề, cũng như trang bị cho họ kiến thức về các thành phần cơ bản của các thiết bị và máy móc.

Ví dụ: ở CLB STEM Thanh Chương 3, chúng tôi xin nhà trường cấp cho một số máy vi tính cũ đang chờ thanh lý. Những máy tính này là nguyên liệu tuyệt vời cho ý tưởng đào tạo các em cài đặt Windows, cài đặt các phần mềm và tìm hiểu một số phần mềm mà không sợ hư hỏng.

Học sinh đang học cách lắp đặt và cài đặt Windows và các phần mềm lên máy tính

c. Lập trình và điều khiển: Học sinh được hướng dẫn cách lập trình và điều khiển các thiết bị như robot hoặc thiết bị IoT. Những hoạt động này giúp học sinh rèn luyện kỹ năng lập trình, phát triển ứng dụng và kiến thức về các giao thức truyền thông.

Ở CLB Stem Thanh Chương 3, chúng tôi chọn cho các em học lập trình và điều khiển các thiết bị robot, thiết bị IoT như cảm biến mưa, cảm biến nhiệt độ và độ ẩm, cảm biến khoảng cách, rơ le tự đóng mở mạch điện… thông qua nền tảng Adruno. Adruno có giá thành khá rẻ, dùng điện 5-12V nên rất an toàn và đặc biệt là việc học code trên nó khá là dễ đối với học sinh. Một số dự án chúng tôi đã thực hiện trên nền tảng Adruno: - Dự án lồng phơi thực phẩm sử dụng cảm biến:

Dự án này thực hiện năm 2022 với ý tưởng là thiết kế một lồng phơi thực phẩm để lợi dụng hiệu ứng nhà kính nhằm phơi nhanh hơn (do nhiệt độ trong lồng bao giờ cũng cao hơn bên ngoài) và phơi sạch hơn do không bị ảnh hưởng bởi mưa, gió, bụi và côn trùng. Ý tưởng xuất phát từ một học sinh khi em ấy bước vào xe ô tô của gia đình vào lúc trời nắng. Em ấy phát hiện ra rằng nhiệt độ trong ô tô giữa nắng cao hơn nhiều so với bên ngoài. Từ đó dẫn đến ý tưởng làm một lồng phơi trong suốt nhằm tận dụng hiện tượng nêu trên (hiệu ứng nhà kính). Dự án sử dụng cảm biến nhiệt độ và độ ẩm để đo nhiệt độ và độ ẩm, sử dụng cảm biến mưa để phát hiện mưa, sử dụng module Relay (rơle tự ngắt) để bật tắt quạt theo điều kiện nhiệt độ và độ ẩm cụ thể. Đề tài này đòi hỏi học sinh phải đọc rất kỹ bài học Độ ẩm tương đối, độ ẩm tuyệt đối trong sách giáo khoa Vật lý 10.

Khi thiết kế xong một lồng phơi và đưa vào phơi chuối, chúng tôi dự đoán khi thảo luận với học sinh là sau khi phơi một thời gian thì nhiệt độ trong lồng phơi sẽ tăng lên khoảng 8 độ C và độ ẩm cũng sẽ tăng lên khoảng 20%. Thực tế, sau khi phơi 10 phút, nhiệt độ trong lồng tăng lên 20 độ C so với nhiệt độ bên ngoài, nhưng độ ẩm tương đối lại giảm đến 30%. Sau khi tham khảo ý kiến một thầy giáo Vật lý và đọc lại sách giáo khoa, chúng tôi mới hiểu tại sao nhiệt độ tăng thì độ ẩm tương đối lại giảm.

Dự án này đạt giải nhất cuộc thi KHKT cấp trường, và đạt giải Tư cuộc

thi KHKT cấp Tỉnh năm học 2021 – 2022.

Qua dự án này, hai học sinh thực hiện đã có sự tiến bộ rõ rệt về khả

năng giải quyết vấn đề, khả năng thuyết trình. - Dự án Thiết bị hỗ trợ phòng chống cận thị, gù lưng cho người học. Dự án này dựa trên ý tưởng là đo khoảng cách bằng cảm biến khoảng cách, đo cường độ ánh sáng bằng cảm biến quang trở, sau đó tạo cảnh báo cho người sử dụng thay thế cho việc nhắc nhở của phụ huynh. Dự án này đạt giải Nhất cuộc thi KHKT cấp trường năm học 2022 – 2023 và đạt giải Ba cấp tỉnh năm học 2022 – 2023

Hình ảnh đi thi và đạt giải của thầy và trò năm 2022 - 2023

Chi tiết dự án này sẽ được trình bày trong mục 2.2.

d. Tham quan trải nghiệm thực tế: Học sinh được dẫn đi thăm quan các cơ sở sản xuất, nhà máy để hiểu rõ hơn về quá trình sản xuất sản phẩm hoặc các em được trải nghiệm các công nghệ mớ. Điều này giúp học sinh hiểu rõ hơn về quy trình sản xuất và giúp trang bị cho họ kiến thức thực tế về kỹ thuật. Trong điều kiện thời gian và nguồn lực hạn hẹp, chúng tôi chỉ có thể tạo điều kiện cho các em trải nghiệm sử dụng tấm pin mặt trời để thu điện và trải nghiệm ChatGPT.

- Trải nghiệm pin năng lượng mặt trời: Hs được học cách lắp đặt tấm pin để thu điện vào bộ nạp và từ bộ nạp lưu trữ vào bộ pin Lithium và cấp điện cho các thiết bị khác sử dụng điện 12V như đèn led 12V, quạt 12V, moderm wifi.

- Trải nghiệm AI ChatGPT và cách ứng dụng: ChatGPT là một ứng dụng AI (trí tuệ nhân tạo) rất nổi tiếng trong thời gian gần đây. Ứng dụng này chưa mở đăng kí cho các số điện thoại từ Việt Nam. Tuy nhiên, chúng tôi đã tìm ra một cách để giúp các em học sinh có thể trải nghiệm nó miễn phí. Các bước thực hiện như sau:

 Tải ứng dụng Telegram và đăng kí tài khoản.  Vào phần cài đặt, thiết lập username.  Vào phần tìm kiếm, gõ vào từ khóa: ChatGPT OpenAI Bot (như hình vẽ)  Bấm vào kết quả tìm kiếm giống với từ khóa trên và nhấn nút Start  Xác minh: con Bot này có thể yêu cầu các bạn bấm vào quả táo hay cái tên lửa, hay điện thoại để xác minh bạn là con người.  Hỏi nó bất cứ điều gì mà bạn muốn. Học sinh rất thích thú khi được tiếp cận với các công nghệ mới và họ học cách sử dụng cũng rất nhanh. Dưới đây là kết quả khi một học sinh hỏi làm thế nào để đảo ngược một chuỗi (string) trong Python.

2.2 Một số dự án đã thực hiện tại câu lạc bộ trong thời gian qua. 2.2.1. Dự án tính lượng mưa 2.2.1.1. Mục tiêu

a. Về kiến thức:

Học sinh khi thực hiện dự án phải đáp ứng được các yêu cầu sau:

+ Hiểu được khái niệm lượng mưa. Ví dụ mưa 150 mm nghĩa là gì?

+ Biết cách đo lượng mưa. Lượng mưa được đo như thế nào? Đo trong thời gian bao lâu? Từ đó đề xuất được cách tính lượng nước mưa trút xuống mái nhà của trường Thanh Chương 3 trong ngày 28 tháng 9 năm 2023.

+ Hiểu được cách thu hoạch mưa.

b. Về năng lực

Trong quá trình thực hiện dự án, học sinh được phát triển các năng lực:

- Năng lực tự chủ và tự học: học sinh chủ động nhận nhiệm vụ và tìm kiếm các kiến thức liên quan đến lượng mưa, cách đo lượng mưa, cách thu hoạch mưa. Hầu hết các kiến thức này đều có trong sách giáo khoa môn Địa lý. Khái niệm thu hoạch mưa còn khá mới mẻ với học sinh, nhưng họ có thể tìm thấy trên internet với từ khóa “Harvesting Rain”

- Năng lực giao tiếp và hợp tác: học sinh được giao nhiệm vụ theo nhóm hai đến ba người, được hướng dẫn các kỹ năng làm việc hợp tác theo nhóm. - Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo: Thông qua quá trình tính toán, học sinh sẽ thấy được lượng mưa trút xuống các mái nhà của Thanh Chương 3 (và toàn huyện) là rất lớn. Điều này sẽ dẫn đến các vấn đề như xói mòn đất đai, ngập lụt. Học sinh cũng được giao nhiệm vụ nghiên cứu giải pháp giải quyết vấn đề ấy.

Hoạt động này cũng góp phần phát triển năng lực đặt thù cho học sinh như: năng lực tin học, năng lực ngôn ngữ, năng lực khoa học.

c. Về phẩm chất:

Bên cạnh các năng lực được phát triển, dự án cũng góp phần phát triển các phẩm chất cho học sinh. Cụ thể như sau:

- Nhân ái: Quá trình tìm hiểu và tính toán, kết hợp với thực trạng ngập lụt trước mắt, học sinh sẽ hiểu hơn những khó khăn của bố mẹ, người dân trước thời tiết khắc nghiệt tại địa phương.

- Trách nhiệm: Khi hiểu và thấu cảm những khó khăn ấy, học sinh sẽ có trách nhiệm hơn với bản thân, gia đình và môi trường sống. Thể hiện qua việc nghiên cứu, tìm kiếm các giải pháp cho vấn đề đặt ra.

- Chăm chỉ: Hs phải chủ động và chăm chỉ trong quá trình hoàn thành dự án này. Các nhóm được giao đọc rất nhiều tài liệu, chủ yếu là tài liệu bằng tiếng Anh về chủ đề “Thu hoạch mưa” (“Harvesting Rain”).

2.2.1.2. Tiến trình thực hiện.

a. Hoạt động 1: Xác định vấn đề

Vào các ngày 26, 27, 28 tháng 9 địa bàn huyện Thanh Chương có mưa rất to, lượng mưa ước tính lên đến 300 mm. Nhiều vùng ở Thanh Chương bị ngập lụt, học sinh không thể đến trường.

Câu lạc bộ STEM của trường được giao thực hiện dự án: Tính toán lượng mưa trút xuống mái nhà học ba tầng ở trường trong ngày 28 tháng 9 năm 2022. Nếu thu hồi được lượng nước ấy, chúng ta có bao nhiêu mét khối nước?

b. Hoạt động 2: Lựa chọn giải pháp

Học sinh phải tìm hiểu cách đo lượng mưa? Phải hiểu mưa 200 mm nghĩa là mưa như thế nào? Con số 200 mm được đo ra sao?

Từ đó đề xuất cách tính lượng mưa trút xuống nhà học ba tầng của trường.

c. Hoạt động 3: Chế tạo và thử nghiệm

Các thành viên được khuyến khí tự tìm kiếm và thử nghiệm đo lượng mưa tại nhà.

Trước khi tìm hiểu lượng mưa (ví dụ 200 mm) được đo như thế nào, giáo viên nhận được rất nhiều câu hỏi về diện tích mái ngói hay góc nghiêng của mái ngói. Sau khi tìm hiểu kỹ và thử nghiệm cách đo mưa, học sinh mới biết là lượng mưa không phụ thuộc vào diện tích mái ngói, nó phụ thuộc vào diện tích mặt cắt ngang của tòa nhà, tức diện tích sàn xây dựng.

d. Hoạt động 4: Báo cáo sản phẩm

Sau đây là một báo cáo cách đo và các tính toán của một nhóm:

Báo cáo dự án Đo lượng mưa

Thực hiện: Nguyễn Huy Nhật Quang, Lê Vi Na, Nguyễn Thanh Mai.

Ta có lượng nước mưa theo dự báo thời tiết ở Nghệ An ước tính vào khoảng 251,5mm. Nên ta có lượng nước mưa ở trường Thanh Chương 3 trong ngày 28/9 là 251,5mm=0,2515m

SƠ ĐỒ 3 DÃY PHÒNG HỌC TRƯỜNG TC3

Ta có chiều rộng tiêu chuẩn của mỗi phòng học là 6,5m=> chiều rộng mỗi dãy nhà là 6,5m.

Chiều dài mỗi phòng học tiêu chuẩn là: 8,5m. Chiều ngang lối đi cầu thang là: 5m. Chiều ngang lối đi cầu thang nhỏ là: 3,5m. Chiều dài khe hở là: 3m

Vậy ta có chiều dài 3 dãy phòng học là: 8,5+5+8,5+3+8,5+8,5+3,5+8,5+8,5+8,5+8,5+8,5+8,5+3,5+8,5+8,5+5+8,5+8,5=13 9m

Diện tích của 3 dãy nhà là: 139*6,5=903,5 m2

Số mét khối nước mưa thu được ở mái 3 dãy nhà phong học là: 903,5*0,2515= 227,23 (m3)

Vậy nếu thu hồi được lượng nước ấy một cách trọn vẹn, chúng ta có: 227,23 (m3) nước mưa

Nhận xét: Lượng nước trút xuống mái nhà học ba tầng của Thanh Chương 3 trong ngày 28/09/2022 là rất lớn. Nếu tính rộng ra, trên địa bàn huyện Thanh Chương rộng 1128 km2 thì lượng nước mưa đổ xuống là cực kỳ lớn. Lượng nước này sẽ gây ra xói mòn, lũ lụt, sạt lờ. Hầu hết các ngôi nhà ở trong vùng đều chưa được thiết kế để thu hoạch mưa.

Qua tìm hiểu các giải pháp thu hoạch mưa, chúng em đề xuất ra một số biện pháp như sau:

- Trồng thêm nhiều cây, giữ lại thảm thực vật để làm chậm tốc độ của nước. - Giữ lại các cây to, cây cô thụ ở sườn núi dốc. - Thu hoạch nước mưa và điều hướng dòng chảy của nước mưa, thể hiện qua

hai hình ảnh đối lập sau đây:

Các ngôi nhà hiện nay

Chú thích: Ngôi nhà tiêu thụ tài nguyên: điện (mũi tên đen từ cột điện đi vào nhà). Không thu hoạch nước mưa (mũi tên xanh) Nước mưa chảy thẳng vào cống thoát nước kéo theo trầm tích trên bề mặt (dấu chấm đen)

Ngôi nhà mong muốn của chúng em:

Chú thích:

Ngôi nhà giữ lại nước mưa vào bể, lượng nước mưa thừa được điều hướng chảy vào các hồ nhỏ, gốc cây. Điều này giúp giảm tốc độ nước, giảm xói mòn, giữ lại được nước trong bể và cả trong đất và các mạch nước ngầm. Ngôi nhà cũng thu hoạch được năng lượng điện từ ánh sáng mặt trời và phần điện thừa được đẩy lên lưới điện. (mũi tên đen đi từ nhà ra cột điện) 2.2.2. Dự án Tạo bot Quote of the day

1. Mục tiêu a. Về kiến thức: - Sử dụng được ngôn ngữ Python để giải quyết vấn đề. - Hiểu được cách sử dụng các thư viện có sẵn trên python. b. Năng lực: - Phát triển giải quyết vấn đề và sáng tạo: Biết xác định và làm rõ thông tin liên quan đến dự án, đề xuất ý tưởng mới (tạo bot chạy tự động). Biết phân tích vấn đề gặp phải trong học tập.

- Phát triển năng lực công nghệ: để thực hiện được dự án này, các em cần hiểu được các kiến thức về công nghệ, giao tiếp công nghệ, biết sử dụng, đánh giá các công nghệ web, bot.

- Phát triển năng lực tin học: Các em phải giải quyết được vấn đề của dự án với

sự hỗ trợ của các ngôn ngữ lập trình được học như C hay Python.

- Năng lực giao tiếp và hợp tác: Hs biết chủ động trong giao tiếp, phân tích được các công việc của dự án cần thực hiện để hoàn thành nhiệm vụ nhóm, sẵn sàng nhận công việc khó.

c. Phẩm chất: - Chăm chỉ: Hs tích cực tìm tòi và sáng tạo trong học tập để thực hiện dự án. Các em phải học sâu các chủ đề liên quan đến web và lập trình trong một khoảng thời gian ngắn để hoàn thành được dự án.

- Trách nhiệm: Hs thông qua dự án sẽ tích cực, tự giác và nghiêm túc trong việc

tự học, tự rèn luyện và hướng nghiệp cho bản thân.

2. Tiến trình thực hiện e. Hoạt động 1: Xác định vấn đề

Khi phát triển câu lạc bộ Sách ở trường, học sinh muốn tìm và chép lại những câu trích dẫn hay từ các danh nhân, diễn giả, tác giả nổi tiếng. Quá trình đó là quá trình đi tìm kiến thức. Chúng tôi gợi ý cho thành viên câu lạc bộ STEM một cách khác: đảo ngược quá trình trên, thiết kế một đoạn code để giúp kiến thức tự tìm đến mình. Từ đó các em nhận ra được vấn đề:

- Làm thế nào để có thể lấy được các trích dẫn (quotes) hay từ các trang web về

máy tính mà không phải dùng trình duyệt để vào web và chọn đọc?

- Làm thế nào để gửi các trích dẫn đó đến điện thoại của mình? f. Hoạt động 2: Lựa chọn giải pháp - Viết một đoạn code để lấy dữ liệu từ một trang web có nhiều trích dẫn hay. Ở

đây chúng tôi chọn trang web: Inspirational Quotes at BrainyQuote

- Thiết lập bot chạy tự động để gửi trích dẫn vừa lấy được đến điện thoại thông

minh.

g. Hoạt động 3: Chế tạo và thử nghiệm

Đầu tiên, học sinh sẽ được giới thiệu về các thư viện request và Beautiful soup của Python để lấy dữ liệu từ các trang web. Các bạn ấy cũng sẽ được giới thiệu sơ qua về các đối tượng (element) trên một trang web và cách tìm ra chúng.

Đoạn code được thiết kế như sau:

import requests from bs4 import BeautifulSoup import time import random url='https://www.brainyquote.com/topics/forgiveness-quotes_2' r=requests.get(url) soup=BeautifulSoup(r.content,"html.parser") quote=soup.find_all('a',{'title':'view quote'}) d=len(quote) i=random.randint(0,d-1) mess=quote[i].text print(mess)

Giải thích:

1. import requests: Nhập thư viện requests để có thể gửi yêu cầu HTTP đến một

trang web.

2. from bs4 import BeautifulSoup: Nhập thư viện BeautifulSoup để có thể phân

tích cú pháp HTML và tìm kiếm các phần tử HTML.

3. import time: Nhập thư viện time để có thể sử dụng các hàm liên quan đến thời

gian.

4. import random: Nhập thư viện random để có thể tạo số ngẫu nhiên.

5. url='https://www.brainyquote.com/topics/forgiveness-quotes_2': Lưu đường dẫn URL của trang web brainyquote.com chứa các câu nói về (forgiveness) sự tha thứ vào biến url.

6. r=requests.get(url): Sử dụng hàm get() của thư viện requests để gửi yêu cầu

HTTP đến trang web và lưu trữ phản hồi vào biến r.

7. soup=BeautifulSoup(r.content,"html.parser"): Sử dụng hàm BeautifulSoup() của thư viện BeautifulSoup để phân tích cú pháp HTML của phản hồi và lưu trữ kết quả vào biến soup.

8. quote=soup.find_all('a',{'title':'view quote'}): Sử dụng phương thức find_all() của biến soup để tìm tất cả các thẻ có thuộc tính "title" là "view quote" và lưu trữ chúng vào biến quote.

9. d=len(quote): Lưu trữ số lượng các câu nói trong biến quote vào biến d. 10. i=random.randint(0,d-1): Tạo một số ngẫu nhiên trong khoảng từ 0 đến d-1 và

lưu trữ nó vào biến i.

11. mess=quote[i].text: Lưu trữ nội dung của câu nói được chọn ngẫu nhiên vào

biến mess.

12. print(mess): Hiển thị câu nói được chọn ngẫu nhiên trên màn hình.

Đoạn code trên mới chỉ giải quyết được một vấn đề : lấy dữ liệu từ trang web về máy tính bằng các dòng lệnh. Hs phải tiếp tục xử lý hai vấn đề: làm thế nào để lấy được ngẫu nhiên các trích dẫn từ các chủ đề khác và làm thế nào để gửi các trích dẫn đó đến điện thoại. Phiên bản hoàn thiện đã giải quyết hết hai vấn đề trên:

'User-Agent':

(Windows NT 10.0; Win64; x64) like Gecko) Chrome/58.0.3029.110 'Mozilla/5.0 (KHTML,

'6059410247:AAEk2RAlLRaANin9i_KjM-zy_N0gEPb6l_A'

'https://api.telegram.org/bot' bot_token + + =

import requests from bs4 import BeautifulSoup from googletrans import Translator import time import random headers = { AppleWebKit/537.36 Safari/537.3', 'Accept-Language': 'en-US,en;q=0.9' } bot_token = #token của bot Quote.tc3, bỏ số 0 cuối cùng nếu có bot_chatID = '-869800346' #bot Quote.tc3 send_text '/sendMessage?chat_id=' + bot_chatID + '&parse_mode=Markdown&text='

# Khởi tạo đối tượng Translator translator = Translator() # Gửi yêu cầu GET đến trang web url = 'https://www.brainyquote.com/topics' response = requests.get(url,headers=headers) print(response) # Parse HTML và lấy trích dẫn hàng ngày soup = BeautifulSoup(response.content, 'html.parser') #print(soup) quote = soup.find_all('a',{'class':'topicIndexChicklet bq_on_link_cl'}) #Tìm kiếm topic # In trích dẫn print(len(quote)) #Xem có bao nhiêu topic i=random.randint(0, len(quote)-1) #Chọn một số ngẫu nhiên print(i) #in số ngẫu nhiên print(quote[i].text) #Chon quote ngẫu nhiên link='https://www.brainyquote.com/'+quote[i]['href'] print(link) response = requests.get(link,headers=headers) #lấy thông tin từ link print(response) # Parse HTML và lấy trích dẫn hàng ngày soup = BeautifulSoup(response.content, 'html.parser') #print(soup) quote = soup.find_all('a',{'class':'page-link'}) p=len(quote) print(p) print(quote[p-2]) #lấy page_link cuối cùng, trước next print(quote[p-2].text) page=int(quote[p-2].text) #Chuyển sang số nguyên print(page) link+='_'+str(random.randint(1, page)) #thêm số trang ngẫu nhiên vào link='https://www.brainyquote.com/'+quote[i]['href'] print(link) response = requests.get(link,headers=headers) #lấy thông tin từ link print(response) # Parse HTML và lấy trích dẫn hàng ngày soup = BeautifulSoup(response.content, 'html.parser') quote=soup.find_all('a',{'title':'view quote'})

d=len(quote) i=random.randint(0,d-1) mess=quote[i].text print(mess) #Gửi trích dẫn đến bot requests.get(send_text+mess) # Dịch đoạn văn bản sang tiếng Việt translated_text = translator.translate(mess, dest='vi').text print(translated_text) #Gửi trích dẫn đến bot requests.get(send_text+'Google Translate:'+translated_text)

Hoạt động 4: Báo cáo sản phẩm

Sau khi hoàn thành dự án, nhóm học sinh báo cáo về dự án trước câu lạc bộ STEM và thầy giáo hướng dẫn. Bot Quote of the day được chia sẻ cho mọi người trong câu lạc bộ trải nghiệm.

Giáo viên và các cựu học sinh đang học và làm CNTT hỗ trợ triển khai code lên server và thiết lập chạy tự động.

3. Sản phẩm

Thầy cô và các em học sinh có thể trải nghiệm sản phẩm theo đường link:

https://t.me/+Qty7iC__wQI3ZTZl

(Điện thoại cần tải app Telegram trước khi bấm vào link) hoặc quét mã QR code sau:

Các hướng mở rộng sản phẩm:

- Dự án trên thực hiện nhiệm vụ Crawl Data (cào dữ liệu) và gửi dữ liệu đến người dùng. Crawl Data rất quan trọng trong việc học các chương trình như phân tích dữ liệu, học máy…vì nó giúp tạo nguồn dữ liệu đầu vào.

- Dự án có thể áp dụng cho các tình huống khác như tạo cảnh báo thời tiết, tạo cảnh báo mượn sách quá hạn ở thư viện (xem dự án Phần mềm quản lý thư viện)

2.2.3. Dự án: Thiết kế nhà cho Chim sẻ ngói trong trường THPT Thanh Chương 3 Thành viên : Trần Công Long, Võ Văn Hải.

Dự án Nhà cho chim sẻ ngói

1. Mục tiêu

a. Về kiến thức:

- Hiểu được đặc tính của chim sẻ ngói.

- Vẽ được thiết kế kỹ thuật căn bản.

b. Về năng lực:

- Năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề: Hs phát hiện được vấn đề của bầy chim sẻ ngói ở trường, đó là thiếu chỗ làm tổ, thiếu thức ăn vào mùa rét.

- Năng lực giao tiếp và hợp tác: học sinh trong nhóm phải hợp tác với nhau để hoàn thành dự án.

- Năng lực tự chủ và tự học: Học sinh phải tự tìm hiểu các kiến thức liên quan đến nhóm, quần thể trong môn Sinh học, tự tìm kiếm kiến thức trên internet thông qua sự hướng dẫn gợi ý của giáo viên.

c. Về phầm chất:

- Nhân ái: Học sinh biết quan tâm, giúp đỡ động vật hoang dã.

- Trách nhiệm: dự án phát triển cho học sinh trách nhiệm với môi trường.

2. Tiến trình thực hiện

a. Hoạt động 1: Xác định vấn đề

Sau khi trường sửa lại mái ngói mới, toàn bộ các khe hở giữa mái ngói và bờ tường đều được xây bịt kín. Vì thế bầy chim sẻ ngói cư trú ở trong trường gặp vấn đề

thiếu chỗ đậu ưa thích, thiếu chỗ để làm tổ. Vấn đề được một nhóm ở câu lạc bộ STEM đề xuất: làm thế nào để giúp đỡ bầy chim sẻ ngói? Chúng tôi gợi ý cho các em dự án: Làm nhà cho chim sẻ ngói ở trường THPT Thanh Chương 3.

b. Hoạt động 2: Lựa chọn giải pháp

Giáo viên gợi ý cho học sinh, muốn giúp đỡ chim sẻ thì các em phải hiểu nó trước. Các em đề xuất ra hai giải pháp sau: - Tìm hiểu đặc tính của loài chim sẻ ngói. - Tìm hiểu cách thiết kế nhà cho chúng.

c. Hoạt động 3: Chế tạo và thử nghiệm

Học sinh chế tạo dựa trên mô hình bẫy chim như sau:

Chế tạo sản phẩm:

Sản phẩm cuối cùng đem đi thử nghiệm:

d. Hoạt động 4: Báo cáo sản phẩm của nhóm

* Vấn đề đặt ra :

- Theo chúng em tìm hiểu thì ngày xưa, trong ngôi trường THPT Thanh Chương 3, có rất nhièu đàn chim sẻ ngói đến làm tổ và sinh sản dưới những mái ngói hay trên tán lá cây. Có chúng ngôi trường của chúng ta thêm tươi vui, rộn ràng và tràn đầy sức sống góp phần là nên cảnh đẹp thơ mộng của trường nhưng thời gian trôi đi chúng lại xuất hiện càng ít dần, thiếu nó cảnh sắc của trường cũng nhạt đi.

* Nguyên nhân : Chim không có bờ ngói để làm tổ và sinh sống, cây cối trong trường ít hơn trước

- Ngôi trường đã xây đập lại nhiều lần và những cây to cũng dần ít đi dẫn đến số lượng chim sẻ ngói giảm dần.

* Giải pháp của chúng em :

- Đầu tiên chúng ta phải tìm hiểu về chim sẻ ngói :

+ Chim sẻ ngói (tên khoa học: Passer montanus) là một loài chim nhỏ thông thường của họ Chim sẻ (Passeridae) và thường được tìm thấy ở khu vực Bắc Á, Đông Á và châu Âu. Tại Việt Nam, chúng thường sống ở vùng núi hoặc các khu vực có độ cao từ 800-2000 mét so với mực nước biển.

a, Đặc điểm: + Kích thước: Chim sẻ ngói có kích thước nhỏ, dài khoảng 14-16 cm và cân nặng chỉ từ 20-28 gram. - Màu sắc: Chúng có bộ lông chủ yếu màu nâu sẫm, với vạch trắng tương phản ở cánh và đỉnh đầu màu đen. Mặt họ cũng có màu đen và có vạch mắt trắng. Phần dưới cơ thể họ màu nâu nhạt hơn. Đối với giới tính, chúng không có nhiều khác biệt về màu sắc. b, Cách sinh sống: + Môi trường sống: Chim sẻ ngói chủ yếu sống ở các khu đất canh tác, vườn cây xanh, các bìa rừng cũng như trong các khu vực đô thị. + Tập quán: Chúng thường sống thành đàn, tạo thành các cặp đôi và có những chuồng từ cây dừa, cây thông, cây tre hoặc trong các tòa nhà, khe nẻ của tường, mái nhà ngói. + Sinh sản: Chim sẻ ngói thường có từ 2-3 đợt sinh sản vào mùa xuân và hè. Mỗi lứa, chim cái sẽ đẻ 4-6 trứng màu xanh nhạt có đốm nâu. Cả hai loài chim đều tham gia chăm sóc trứng, và con non mới nở sẽ khoẻ mạnh sau 10-14 ngày ấp trứng. + Thức ăn: Chim sẻ ngói là loài chim ăn tạp, thức ăn của chúng gồm côn trùng, hạt giống, trái cây và đôi khi là động vật có xương sống nhỏ. Chúng thường đi săn đơn lẻ hoặc trong số nhỏ để tìm kiếm thức ăn. Dù không phải là loài chim bản địa Việt Nam, chim sẻ ngói vẫn có thể thích nghi và gắn bó với môi trường sống ở đây nhờ cách sinh sống linh hoạt và thức ăn đa dạng. - Báo cáo ý tưởng nhà ở cho chim sẻ ngói: + Mục đích : Thiết kế và xây dựng mô hình nhà ở cho chim sẻ ngói nhằm tạp ra một môi trường sống thoải mái và an toàn cho chim này. + Phương pháp : Tổ chim sẻ được làm chủ yếu từ các vật liệu tự nhiên như cành cây, lá, sợi cỏ nhưng chúng em sử dụng gỗ để chắc chắn hơn. Bên trong sẽ không có gì để chim sẻ ngói tự tìm kiếm các vật liệu như lá, cỏ, sợi lông vũ của chúng, sắp xếp những thứ này lại và dùng nước bọt để giữ tất cả lại với nhau, tạo nên tổ ấm cho con non và trứng. Tổ của chim có hình cầu và có lối vào nhỏ ở một bên, giúp giữ ấm và bảo vệ con non khỏi kẻ săn mồi. Đặt ở trên cao, thoáng mát và ít người qua lại.

Để tạo điều kiện thuận lợi cho chim sẻ ngói sinh sống và làm tổ, ta nên đặt

nhà tổ của chúng ở những địa điểm sau: - Đặt nhà tổ ở độ cao khoảng từ 2,5 - 4 mét so với mặt đất, tạo điều kiện cho chim dễ dàng bay vào và thoát ra, đồng thời tránh được kẻ săn mồi ở mặt đất. - Nên đặt nhà tổ hướng Đông Nam hoặc Đông Bắc, giúp chim tránh được ánh nắng gay gắt vào buổi trưa, giữ ấm trong mùa đông và mát mẻ trong mùa hè. - Cố gắng đặt nhà tổ gần cây cối hoặc trên cành cây. Cây cối và hoa lá xung quanh nhà tổ giúp chim giấu kín tổ, tránh sự chú ý của kẻ săn mồi và con người.

- Nguồn thức ăn: Đặt nhà tổ gần các khu vực giàu nguồn thức ăn, như ruộng, đồng cỏ hoặc vườn rau, giúp chim dễ dàng tìm kiếm và mang thức ăn về cho con. - Môi trường: Hạn chế đặt nhà ở gần các khu vực ồn ào hoặc bị ô nhiễm, như gần đường lớn, khu công nghiệp hoặc các cơ sở sản xuất gây ô nhiễm. Chọn vị trí yên tĩnh, trong lành và gần thiên nhiên để chim có điều kiện sống tốt nhất. Khi đặt tổ chim sẻ ngói tự làm, ta cần lưu ý : 1. Vị trí đặt tổ: Đặt tổ chim ở vị trí cao trên, tránh để nước mưa trực tiếp đổ vào tổ và bị ngập úng. Nên đặt ở vị trí thoáng mát, tránh ánh nắng gắt và gió mạnh. 2. Cấu trúc tổ: Tổ chim sẻ ngói phải được thiết kế theo kích thước chuẩn. Kích thước chỗ làm tổ phải đủ rộng để hai con chim sẻ có thể chăm sóc nhau. Thông thường, kích thước của một tổ sẻ ngói là khoảng 15x20x15cm. 3. Vật liệu: Nên sử dụng ngói nung hoặc gạch để xây tổ, tránh sử dụng vật liệu nhân tạo không đảm bảo an toàn cho chim. 4. Đặt các vật liệu chất liệu tự nhiên xung quanh tổ: Đặt các vật liệu như cỏ khô, rơm, lá, tơ cây, lông động vật xung quanh tổ để giúp tổ tránh được gió và giữ nhiệt độ ấm áp. 5. Vệ sinh tổ thường xuyên: Tổ chim sẻ nếu không được vệ sinh thường xuyên sẽ tích tụ bụi bẩn và trở thành nơi cho vi khuẩn phát triển. Hãy vệ sinh tổ thường xuyên để bảo đảm sức khỏe và an toàn cho chim. 2.2.4. Dự án phần mềm quản lý mượn trả sách của câu lạc bộ Sách và Hành động Thanh Chương 3 1. Mục tiêu

a. Về kiến thức

- Hs sử dụng được ngôn ngữ lập trình Python.

- Sử dụng được các chương trình sẵn có để đọc mã QR code từ camera.

b. Về năng lực:

- Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo: Quan sát, phát hiện ra vấn đề ở khâu cho mượn và trả sách ở CLB Sách Thanh Chương 3. Các bạn quản lý câu lạc bộ đang phải ghi chép bằng tay thông tin người mượn (trả) và tên quyển sách được mượn (trả) từ đó đề xuất cách giải quyết sáng tạo bằng phương án quét mã QR.

- Năng lực tự chủ và tự học: Hs phải tự học về ngôn ngữ lập trình Python, các thư viện (chương trình con) như Ttinker, OpenCV để xây dựng phần mềm.

- Năng lực giao tiếp và hợp tác: đây là một dự án lớn, đòi hỏi các em phải nỗ lực giao tiếp và hợp tác với nhau một cách chặt chẽ trong suốt quá trình làm việc.

c. Về phẩm chất:

- Chăm chỉ: Lập trình dự án này đòi hỏi phải tự học, tự nghiên cứu, thử - sai rất nhiều lần.

- Trung thực: Quá trình làm việc đòi hỏi sự trung thực từ phía các em, làm được thì nói là làm được, không làm được thì cũng phải nói trung thực. Nếu không sẽ không thể hoàn thành dự án.

- Trách nhiệm: Hs có trách nhiệm với công việc được giao, có ý thức mạnh mẽ về việc giúp đỡ các CLB khác, cải tiến hiệu quả công việc thường ngày.

2. Tiến trình thực hiện

Hoạt động 1: Lựa chọn vấn đề

Dự án nhằm giải quyết vấn đề: làm sao để việc cho mượn sách, trả sách ở thư viện nhanh hơn, hiệu quả hơn, không phải ghi chép như hiện nay?

Hoạt động 2: Lựa chọn giải pháp

Hs đề xuất giải pháp:

Lập trình một phần mềm quét mã thẻ và mã sách rồi lưu thông tin vào hệ thống để dễ dàng quản lý.

Ngôn ngữ lập trình được chọn là Python hoặc PHP.

Hoạt động 3: Thiết kế và thử nghiệm.

Sau nhiều thử nghiệm và học tập trên internet thì thầy và trò chúng tôi đã thiết kế được một phần mềm Mượn trả sách sử dụng Python và OpenCV. Sau đây là đoạn code tạo giao diện và đọc mã QR của thẻ mượn và sách thông qua webcam của máy tính.

from tkinter import * from tkinter.ttk import * from tkinter import messagebox

import tkinter import cv2 #Tạo hàm mượn sách def muon(): vid = cv2.VideoCapture(0) detector = cv2.QRCodeDetector() # Capture the video frame by frame while True: ret, frame = vid.read() data, bbox, straight_qrcode = detector.detectAndDecode(frame) if data.startswith("HS:") and data.endswith(" "): print(data) break # Display the resulting frame cv2.imshow('QR HS (Nhan phim Q de thoat)', frame) # the 'q' button is set as the # quitting button you may use any # desired button of your choice if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'): break # After the loop release the cap object # Destroy all the windows cv2.destroyAllWindows() vid = cv2.VideoCapture(0) detector = cv2.QRCodeDetector() # Capture the video frame by frame while True: ret, frame = vid.read() data, bbox, straight_qrcode = detector.detectAndDecode(frame) if data.startswith("HS:") and data.endswith(" "): print(data) break # Display the resulting frame cv2.imshow('QR Sach (Nhan phim Q de thoat)', frame) # the 'q' button is set as the # quitting button you may use any # desired button of your choice

lý mượn trả sách của CLB Sách

if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'): break # After the loop release the cap object cv2.destroyAllWindows() #Khởi tạo cửa số giao diện bac_main=Tk() #Main là giao diện bac_main.geometry("500x300") bac_main.title("Book and Action Club THPT Thanh Chương 3") #Tạo một Label lb=Label(bac_main,text=" ",font=("Cambria",20)) lb.grid(column=0,row=0) lb=Label(bac_main,text="Quản TC3",background="white",foreground="blue",font=("Cambria",20)) lb.grid(column=0,row=1) #Khởi tạo các nút #Muốn lấy mã màu hãy dùng Instance Eyedropper #Có ba phương thức định vị một đối tượng. Grid Place và Pack lb=Label(bac_main,text=" ",font=("Cambria",12)) lb.grid(column=0,row=2) muon =tkinter.Button(bac_main,text="Mượn",background="white",fg="blue",font =("Cambria",20),command=muon) muon.grid(column=0,row=3) lb=Label(bac_main,text=" ",font=("Cambria",12)) lb.grid(column=0,row=4) tra =tkinter.Button(bac_main,text="Trả",background="white",fg="blue",font=(" Cambria",20)) tra.grid(column=0,row=5) lb=Label(bac_main,text=" ",font=("Cambria",12)) lb.grid(column=0,row=6) lb1=Label(bac_main,text="Ứng dụng được viết bởi CLB STEM TC3 sử dụng Python và OpenCV2",background="white",foreground="blue",font=("Cambria",10)) lb1.grid(column=0,row=7) bac_main.mainloop()

Giao diện của phần mềm như sau:

Hoạt động 4: Báo cáo sản phẩm.

Phần mềm hiện đang được tiếp tục thử nghiệm và hoàn thiện thêm các chức năng và cải thiện hiệu suất.

Một số chức năng sẽ được phát triển trong thời gian tới là:

- Xây dựng database để lưu trữ, truy xuất dữ liệu nhanh hơn, an toàn hơn. - Xây dựng một ứng dụng Bot Telegram (tương tự như bot Quote of the day)

để nhắc nhở các thành viên chậm trả sách một cách tự động.

- Xây dựng Bot có chức năng thống kê tự động hàng tháng như số lượt mượn, trả, ai mượn nhiều nhất…và gửi đến điện thoại của các thành viên ban quản lý.

Ở câu lạc bộ STEM, hàng năm chúng tôi tổ chức các buổi tập huấn cho học

2.3. Hướng dẫn học sinh nghiên cứu khoa học kỹ thuật. 2.3.1. Tổ chức buổi tập huấn nghiên cứu khoa học kỹ thuật. sinh thực hiện nghiên cứu khoa học kỹ thuật với các bước như sau: Bước 1: Cho học sinh xem lần lượt một số video mô tả các dự án đạt giải KHKT ở trên thế giới và của trường những năm trước. Thông thường, chúng tôi sử dụng hai dự án sau:

Dự án “Phát minh của tôi giúp con người sống hòa bình với sư tử” của em Richard Turere. Link video: Richard Turere: My invention that made peace with lions | TED Talk Dự án “Hệ thống làm mát không cần điện” của một bạn ở Bangladesh. Link video: Hệ Thống Làm Mát không khí Không Cần Điện khó tin nhưng có thật - YouTube Bước 2: Điều hành thảo luận. Học sinh được yêu cầu trả lời các câu hỏi sau:

- Problem? Vấn đề mà họ giải quyết trong video là gì? - Question? Câu hỏi mà vấn đề đó đặt ra là gì? - Idea? Ý tưởng của họ là gì? - Solve? Họ đưa ra giải pháp nào? Cải tiến ra sao? - Effect? Hiệu quả của giải pháp đó?

Học sinh được chia thành các nhóm, tích cực thảo luận câu trả lời dựa vào nội dung video vừa xem. Nhóm nào hoàn thành tốt nhất sẽ có phần quà nho nhỏ từ chủ nhiệm câu lạc bộ như kẹo hoặc bim bim hoặc quyển sách.

Sau đây là ví dụ về dự án “Phát minh của tôi giúp con người sống hòa bình với sư tử”.

Nguồn tham khảo:

https://www.ted.com/talks/richard_turere_a_peace_treaty_with_the_lions?la

nguage=vi

Tương tự như trên, sau khi xem xong clip, học sinh bắt đầu thảo luận để trả

lời 5 câu hỏi liên quan đến dự án trên:

- Problem? Vấn đề là gì?

Trả lời: Sử tử giết gia súc và con người phải giết sư tử để bảo vệ đàn gia súc

của mình.

- Question? Câu hỏi là gì?

Trả lời: Làm thế nào để có thể bảo vệ được đàn gia súc mà không phải giết sư

tử.

- Idea? Ý tưởng là gì?

Trả lời: Ý tưởng đầu tiên là dùng lửa. Lửa không đuổi được sư tử, ngược lại còn giúp sư tử thấy được chuồng bò. Ý tưởng thứ hai là dùng hình nộm, nhưng hình nộm chỉ xua đuổi được sư tử trong vài ngày đầu vì sư tử rất thông minh. Ý tưởng thứ ba tình cờ đến vào một đêm, cậu bé này cầm đuốc đi một vòng quanh chuồng để

kiểm tra, đêm đó bầy sư tử không đến. Thử nghiệm thêm vài lần, cậu bé kết luận: sư tử sợ ánh sáng chuyển động.

- Solve? Giải pháp là gì?

Trả lời: Cậu bé dùng một cái ắc qui cũ của mẹ và một số bóng đèn rồi thiết lập cho nó sáng theo chu kì. Lắp dãy đèn quanh chuồng gia súc, từ đó đàn sư tử không đến nữa.

- Effect? Hiệu quả của giải pháp?

Trả lời: Nhờ ý tưởng này mà con người có thể sống hòa bình với sư tử. Dự án được nhân rộng ra khắp đất nước. Đây là dự án đạt giải nhất cuộc thi sáng tạo khoa học quốc gia Ghana, mang về cho cậu bé một học bổng toàn phần tại một ngôi trường danh tiếng.

Giáo viên cần nhấn mạnh ý nghĩa của việc nghiên cứu khoa học kỹ thuật là nhằm giải quyết một vấn đề (câu hỏi) nào đó trong thực tiễn.

Bước này là bước quan trọng nhất trong các bước. Năm câu hỏi trên được chúng tôi cho học sinh thực hiện lặp đi lặp lại ở tất cả các dự án mà chúng tôi giới thiệu. Bằng cách này, học sinh sẽ được làm quen rất nhanh chóng với quy trình nghiên cứu khoa học. Nó giúp các em có một định hướng rõ ràng, tránh sa vào các dự án, các ý tưởng mà không giúp giải quyết một vấn đề rõ ràng nào cả.

Bước 3: Cho học sinh viết ra câu trả lời cho 5 câu hỏi trên đối với đề tài mà họ muốn giải quyết. Chúng tôi sẽ đọc các câu trả lời, góp ý và phản biện cho các em rồi chọn ra những dự án có tiềm năng nhất để tiếp tục hướng dẫn thực hiện.

Bước 4: Hướng dẫn học sinh thực hiện dự án. Khi hướng dẫn học sinh thực hiện một dự án, chúng tôi luôn nói rõ với các bạn ấy là các thầy sẽ chỉ hướng dẫn chứ sẽ không làm thay các em. Điều này có thể gây sốc với một số em học sinh do thói quen được giáo viên giúp đỡ từ cấp hai. Một kinh nghiệm đặc biệt khác nữa mà chúng tôi đã rút ra sau nhiều năm làm hướng dẫn là đừng đợi cho tới khi đầy đủ điều kiện rồi mới sáng tạo. Chúng tôi luôn thúc đẩy học sinh tự cải thiện điều kiện của mình, đôi khi thiếu cái này cái kia, thì hoặc là em tự chế ra nó, hoặc là tìm cách khác. Và học sinh cũng chỉ được thực hiện nhiệm vụ trong một khoảng thời gian nhất định. Luôn luôn đặt ra hạn cuối cho các bạn ấy, đó là cách thúc đẩy các em hoàn thành dự án ngoài giờ. Trong quá trình làm dự án, cứ sau mỗi phiên bản, chúng tôi lại tổ chức cho các em báo cáo, thuyết trình về dự án. Điều này có hai lợi ích chính: một là các em mạnh

dạn tự tin hơn, hai là các em được bạn bè và thầy cô phản biện các giải pháp để từ đó cải tiến dự án cho tốt hơn.

Để làm được một dự án nghiên cứu khoa học kỹ thuật, đòi hỏi thầy và trò phải rất chủ động. Chúng tôi thường chia nhỏ công việc để thực hiện, mỗi ngày mỗi tuần làm một phần nhỏ nhỏ nào đó hay học một kỹ thuật nào đó, sau đó mới lắp ghép chúng lại thành một cái lớn hơn. Điều này đòi hỏi người giáo viên cũng phải học tập, cập nhật các kỹ thuật như lập trình, xử lí ảnh, video, xử lý số liệu. 2.3.2. Các bước thực hiện một đề tài khoa học kỹ thuật.

1. Chọn đề tài: Học sinh nên chọn một đề tài phù hợp với sở thích của mình và liên quan đến lĩnh vực kỹ thuật. Họ nên tìm hiểu sâu về đề tài để hiểu rõ hơn về nó.

2. Thiết lập giả thuyết: Học sinh nên đặt ra giả thuyết về đề tài của mình, tức là một giả định về kết quả của nghiên cứu. Giả thuyết nên được đặt ra dựa trên các hiểu biết và giả định có liên quan đến đề tài.

3. Thiết kế phương pháp nghiên cứu: Học sinh nên thiết kế phương pháp nghiên cứu để kiểm tra giả thuyết của mình. Phương pháp này bao gồm các bước cụ thể để thu thập và phân tích dữ liệu.

4. Thu thập và phân tích dữ liệu: Học sinh nên thu thập dữ liệu thông qua các phương pháp phù hợp, ví dụ như phỏng vấn, thăm dò ý kiến hoặc thực hiện thí nghiệm. Sau đó, họ nên phân tích dữ liệu thu thập được để kiểm tra giả thuyết của mình.

5. Rút ra kết luận: Học sinh nên rút ra kết luận dựa trên dữ liệu và phân tích của

mình. Kết luận này nên được so sánh với giả thuyết đã đặt ra ban đầu.

6. Trình bày kết quả: Học sinh nên trình bày kết quả của nghiên cứu của mình thông qua báo cáo nghiên cứu, thuyết trình hoặc poster trình bày. Trong quá trình trình bày, họ nên giải thích và bảo vệ các kết quả của mình.

7. Đánh giá kết quả: Học sinh nên đánh giá kết quả của mình và tìm kiếm các

cách để cải thiện quá trình nghiên cứu và kết quả.

Sau đây là báo cáo tóm tắt một dự án KHKT được thành viên CLB Stem triển khai và đạt giải Nhất cấp trường, giải Ba cấp Tỉnh. 2.3.3. Dự án “Thiết bị hỗ trợ phòng chống cận thị, gù lưng cho người học” Dự án này cũng tuần tự đi theo các bước nêu ở mục 1: trước hết học sinh phải trả lời được câu hỏi: vấn đề muốn giải quyết là gì? Ý tưởng như thế nào, đã có ai làm

chưa? Giải pháp nào để hiện thực hóa ý tưởng? Thử nghiệm và cải tiến như thế nào? Chi phí sản xuất là bao nhiêu? Báo cáo tóm tắt dự án: “Thiết bị hỗ trợ phòng chống cận thị, gù lưng cho người học”

A- LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Việc thường xuyên ngồi học sai tư thế và học trong môi trường thiếu ánh sáng dẫn tới các bệnh lý như cận thị và gù lưng. Ngồi sai tư thế trong một thời gian dài có thể gây ra những tác hại như: ảnh hưởng xấu đến vóc dáng, nguy cơ cận thị cao, tạo cảm giác căng thẳng, mệt mỏi và hình thành các cơn đau đầu (theo cổng thông tin điện tử sở y tế tỉnh Nam Định). Trẻ em mắc tật cận thị sẽ gây ra nhiều hậu quả, ảnh hưởng đến cuộc sống, sinh hoạt hàng ngày: lười vui chơi, vận động, ít hòa đồng với bạn bè, lâu dần có thể dẫn đến tự kỷ. Ngoài ra trẻ còn có nguy cơ bị nhược thị và có thể dẫn đến mất thị lực vĩnh viễn nếu ko phát hiện và điều trị kịp thời.

Hiện nay, mỗi học sinh (phụ huynh) đều quan tâm tới sức khỏe của bản thân (con em phụ huynh) mình nhiều hơn. Việc thường xuyên phải nhắc nhở con em mình khi ngồi học sai tư thế đã gây ảnh hưởng tới tâm lý học tập của các bạn học sinh và tốn kém nhiều thời gian của bố mẹ. Nhận thức được điều đó chúng em đã tự hỏi rằng: “Tại sao không tạo ra một sản phẩm để hỗ trợ học sinh trong việc phòng cận thị và gù lưng”.

Đó chính là lí do chúng em đã xây dựng dự án: “Thiết bị hỗ trợ phòng

chống cận thị, gù lưng cho người học”.

B- VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1. Vấn đề nghiên cứu

Một số học sinh ngồi học sai tư thế và học trong môi trường thiếu ánh sáng về lâu dài có thể dẫn đến tật cận thị và gù lưng nếu không được phụ huynh nhắc nhở kịp thời. Nhóm chúng em đã tạo ra một sản phẩm nhằm mục đích giải quyết vấn đề trên.

2. Tiêu chí cho giải pháp

- Giải quyết được vấn đề nêu trên.

- Sử dụng arduino để lập trình, thực hiện dự án.

- Nhỏ gọn, tiện dụng.

- Tiết kiệm chi phí, an toàn khi vận hành.

3. Giả thuyết khoa học

Nếu tạo được một sản phẩm có thể nhận biết được sự thay đổi của cơ thể

người học.

Thông qua sự phân tích và xử lí số liệu thì có thể nhận biết được người đó

có đang ngồi đúng tư thế hay không? Khoảng cách từ mắt đến bàn có nằm trong khoảng cho phép hay không?

C- THIẾT KẾ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1. Đối tượng nghiên cứu

Thiết bị hỗ trợ phòng chống cận thị, gù lưng cho người học sử dụng nguồn năng lượng từ pin kết hợp các cảm biến trong quá trình vận hành nhằm hỗ trợ giảm thiểu những tác hại của cận thị và gù lưng gây ra.

Nền tảng mã nguồn mở Arduino. 2. Ý tưởng giải quyết vấn đề

Chúng em sử dụng arduino kết hợp với các cảm biến để đo khoảng cách và cường độ ánh sáng. Từ đó phát tín hiệu nhắc nhở người dùng thông qua còi và màn hình.

3. Thiết kế

Chúng em đã đề xuất sơ đồ khối như sau:

4. Phương pháp nghiên cứu

4.1. Phương pháp điều tra

Sử dụng phiếu khảo sát nhằm tìm hiểu những khó khăn mà học sinh mắc phải khi ngồi học sai tư thế. Đồng thời trong việc tiếp cận, áp dụng các sản phẩm công nghệ vào thực tiễn để giúp sửa đổi các thói quen xấu.

4.2. Phương pháp thống kê toán học

Xử lý kết quả bằng bảng tính Excel.

4.3. Phương pháp nghiên cứu tài liệu

Thông qua nội dung, kiến thức đã học, các website chính thống, các tài liệu liên quan về những nguyên nhân cũng như các ảnh hưởng của các bệnh cận thị, nhược thị, vẹo lưng do ngồi sai tư thế và các biện pháp phòng chống.

4.4. Phương pháp thực nghiệm

Chạy thử và đưa ra những số liệu phân tích về sản phẩm rút ra các ưu nhược

điểm, điều chỉnh và chạy thử lại sản phẩm.

5. Tiến trình nghiên cứu

Bảng kế hoạch nghiên cứu:

Công việc Thời gian thực hiện

1. Xây dựng bộ câu hỏi và phiếu khảo sát 9/2022

9/2022 2. Xử lí, phân tích dữ liệu thu thập được từ khảo sát

10/2022-11/2022 3. Chỉnh sửa, hoàn thành và chạy thử sản phẩm

4. Dự thảo báo cáo nội dung dự án 11/2022

5. Lấy ý kiến đóng góp cho dự án 11/2022

6. Hoàn thiện sản phẩm và viết báo cáo 11/2022-12/2022

D- TIẾN HÀNH NGHIÊN CỨU VÀ KẾT QUẢ.

1. Khảo sát và xử lý số liệu

Khảo sát đã được tiến hành theo phương pháp khảo sát ý kiến tại 2 lớp 10D1 (40 bạn), 12A1 (40 bạn) của Trường THPT Thanh Chương III và 32 phụ huynh lớp 4A, 28 phụ huynh lớp 4C, 30 phụ huynh lớp 4E Trường tiểu học Thanh Mỹ, Huyện Thanh Chương, Tỉnh Nghệ An. Có tổng số 170 bạn học sinh và phụ huynh được khảo sát.

Kết quả khảo sát của các câu hỏi trọng tâm:

Câu hỏi 1: “Bạn (con của phụ huynh) có mắc những tật khúc xạ về mắt

hay không”? Chúng em thu được kết quả như sau:

*Có 79 bạn (phụ huynh) có câu trả lời “có”.

*Có 91 bạn (phụ huynh) có câu trả lời “không”.

Kết luận 1: Số học sinh mắc những tật khúc xạ về mắt chiếm phần trăm khá

lớn, tới gần một nửa tổng số học sinh (con của phụ huynh) tham gia khảo sát.

Câu hỏi 2: “Khi ngồi học có khi nào bạn (con của phụ huynh) vô tình

ngồi sai tư thế hay không?

Chúng em thu được kết quả như sau:

*131 bạn (phụ huynh) có câu trả lời là : “Có”.

*19 bạn (phụ huynh) có câu trả lời là: “Không”.

*20 bạn (phụ huynh) “không đánh ô nào”.

Kết luận 2: Số học sinh ngồi sai tư thế chiếm phần trăm khá cao, tỷ lệ số học sinh không biết mình có đang ngồi đúng tư thế hay không cũng là 1 con số bất cập.

Câu hỏi 3: “Khi ngồi học, theo bạn (phụ huynh) khoảng cách phù hợp từ mắt tới bàn học cho học sinh là bao nhiêu”? Chúng em thu được kết quả như sau:

Học sinh trung học: Đa số các bạn chọn 20cm-30cm và 30cm-40cm. Học

sinh tiểu học: Đa số phụ huynh chọn từ 20cm-30cm và 15cm-25cm.

Kết luận 3: Các học sinh (phụ huynh) còn mơ hồ chưa biết khoảng cách nào

là ngồi đúng phạm vi cho phép của học sinh.

Câu hỏi 4: “Theo bạn (phụ huynh) khi học tập, làm việc thì ánh sáng yếu có phải là tác nhân ảnh hưởng tới tật khúc xạ ở mắt hay không”? Bạn (phụ huynh) có thể cho chúng tôi biết tại sao bạn (phụ huynh) chọn ý kiến đó được không ạ? Chúng em thu được kết quả như sau:

Tất cả học sinh (phụ huynh) đều cho rằng ánh sáng yếu là tác nhân ảnh hưởng tới các tật khúc xạ về mắt. Nhưng số người cho rằng tại sao bạn chọn ý kiến đó thì đoán và còn đang mơ hồ về tác nhân này.

Hầu hết các học sinh (phụ huynh) đều chưa từng nghĩ đến những ảnh hưởng của tác nhân này. Kiến thức về các ảnh hưởng của ánh sáng yếu gây hại cho mắt còn rất rất ít.

Câu hỏi 5: “Hiện nay đã có những sản phẩm hỗ trợ phòng chống cận thị, sai tư thế đang thịnh hành trên thị trường. Vậy liệu rằng bạn (phụ huynh) có biết sản phẩm nào hay không”? Chúng em thu được kết quả như sau:

*Có 97 bạn học sinh (phụ huynh) chọn phương án “Có”

*Có 73 bạn học sinh (phụ huynh) chọn phương án “Không”

Có 57,06% bạn học sinh (phụ huynh) biết tới những sản phẩm đang thịnh hành hỗ trợ phòng chống tật cận thị và chống gù lưng cho học sinh trên thị trường, 42,94% bạn học sinh (phụ huynh) đang còn chưa quan tâm tới các sản phẩm đó.

Kết luận: Đa số các bạn học sinh (phụ huynh) chưa thực sự quan tâm tới

việc bảo vệ sức khỏe cho bản thân (con của mình).

Câu hỏi 6: “Bạn có bao giờ bị bố mẹ nhắc nhở (phụ huynh) có phải nhắc nhở con mình về việc ngồi học sai tư thế của hay không”? Chúng em thu được kết quả như sau:

*149 bạn học sinh (phụ huynh) chọn phương án “Có”

*21 bạn học sinh (phụ huynh) chọn phương án “Không”

Kết luận: Đa số các bạn học sinh (phụ huynh) đều đã được nhắc nhở về

tư thế khi ngồi làm việc.

Câu hỏi 7: “Bạn (phụ huynh) có cần một thiết bị hỗ trợ để nhắc nhở bản thân khi ngồi học sai tư thế và cường độ ánh sáng không phù hợp hay không? Nếu “có” bạn (phụ huynh) mong muốn sản phẩm đó có những chức năng gì”? Chúng em thu được kết quả như sau:

*154 bạn học sinh (phụ huynh) chọn phương án “Có”.

*16 bạn học sinh (phụ huynh) chọn phương án “Không”.

Có 90,6% số người được khảo sát muốn sử dụng sản phẩm, còn lại 9,4% số người cho rằng sản phẩm không cần thiết. 80 bạn (phụ huynh) đã đóng góp ý kiến, mong muốn sản phẩm đây là một con số cũng đang còn rất bất cập.

Kết luận 7: Qua cuộc khảo sát thì chúng em có kết luận như sau:

1. Các bạn học sinh vẫn chưa chú ý và quan tâm đến những kiến thức về

bảo vệ sức khỏe học đường.

2. Tỷ lệ mà người muốn có sản phẩm :‘Thiết bị hỗ trợ phòng chống cận thị, gù lưng cho người học” mặc dù rất cao 90,6%, nhưng số người mong muốn

sản phẩm đó có những chức năng gì đang còn thấp (51,94%)

3. Đa số các bạn học sinh không biết khi nào mình vô tình ngồi sai tư thế.

4. Nhu cầu sử dụng và mong muốn có sản phẩm “Thiết bị hỗ trợ phòng

chống cận thị, gù lưng cho người học” rất cao.

2. Xây dựng sản phẩm

2.1. Một số khái niệm và vật liệu sử dụng làm sản

phẩm a.Arduino Uno R3

Arduino Uno R3 DIP là dòng Arduino thế hệ thứ 3 cũng giống như các phiên bản trước đây giúp người dùng dễ dàng tiếp cận với lập trình để tạo ra phần cứng có những tính năng mong muốn một cách nhanh chóng với chi phí hợp lý.

Hiện nay nó đã được biết đến một cách quen thuộc tại Việt Nam và sức mạnh của chúng ngày càng được chứng tỏ theo thời gian với vô vàn các ứng dụng mở (open source) độc đáo được chia sẻ rộng rãi.

LCD 16x2 và giao tiếp I2C

Hình 6: LCD 16x2

Thông số kĩ thuật LCD 16x2

LCD 16×2 có 16 chân trong đó 8 chân dữ liệu (D0 – D7) và 3 chân điều

khiển (RS, RW, EN).

5 chân còn lại dùng để cấp nguồn và đèn nền cho LCD 16×2.

Các chân điều khiển giúp ta dễ dàng cấu hình LCD ở chế độ lệnh hoặc chế

độ dữ liệu. Chúng còn giúp ta cấu hình ở chế độ đọc hoặc ghi.

LCD 16×2 có thể sử dụng ở chế độ 4 bit hoặc 8 bit tùy theo ứng dụng ta

đang làm.

Module I2C Arduino

Hình 7: module I2C

LCD có quá nhiều nhiều chân gây khó khăn trong quá trình đấu nối và

chiếm dụng nhiều chân trên vi điều khiển.

Module I2C LCD ra đời và giải quyết vấn để này cho bạn.

Thay vì phải mất 6 chân vi điều khiển để kết nối với LCD 16×2 (RS, EN, D7, D6, D5 và D4) thì module IC2 chỉ cần tốn 2 chân (SCL, SDA) để kết nối.

c. Cảm biến siêu âm

Hình 8: Cảm biến siêu âm

Cảm biến khoảng cách siêu âm HC-SR04 được sử dụng rất phổ biến để

xác định khoảng cách. Cảm biến sử dụng sóng siêu âm và có thể đo khoảng cách trong khoảng từ 2 -> 300 cm, với độ chính xác gần như chỉ phụ thuộc vào cách lập trình.

d. Quang trở

Hình 9: Quang trở

Quang trở 5mm - cảm biến ánh sáng dùng trong các mạch cảm biến ánh sáng, tự động bật đèn khi trời tối. Quang trở 5mm là điện trở có trở kháng thay đổi khi có sự thay đổi của ánh sáng chiếu vào.Quang trở sẽ giảm trở kháng khi có ánh sáng và tăng trở kháng khi ánh sáng yếu hoặc không có ánh sáng. Giá trị trở kháng đo được từ vài trăm Ohm cho tới 1 mega Ohm.

e. Còi buzzer 5V

Hình 10: Còi buzzer

Còi Buzzer 5VDC có tuổi thọ cao, hiệu suất ổn định, chất lượng tốt, được sản xuất nhỏ gọn phù hợp thiết kế với các mạch còi buzzer nhỏ gọn, mạch báo động.

i. Phần mềm Arduino IDE.

Arduino IDE là một phần mềm với một mã nguồn mở, được sử dụng chủ yếu để viết và biên dịch mã vào module Arduino. Nó bao gồm phần cứng và phần mềm. Phần cứng chứa đến 300,000 board mạch được thiết kế sẵn với các cảm biến, linh kiện. Phần mềm giúp bạn có thể sử dụng các cảm biến, linh kiện ấy của Arduino một cách linh hoạt phù hợp với mục đích sử dụng.

Đây là một phần mềm Arduino chính thống, giúp cho việc biên dịch mã trở nên dễ dàng, ngay cả một người bình thường không có kiến thức kỹ thuật cũng có thể làm được.

2.2. Tiến hành thiết kế

a. Thiết kế sơ đồ mạch điện

Sơ đồ mạch điện kết nối các cảm biến và màn hình vào mạch Arduino

Hình 13: Sơ đồ mạch điện 1

Sơ đồ mạch điện kết nối nút nhấn, còi thông báo và nguồn vào mạch

Arduino

Hình 14: Sơ đồ mạch điện 2

b. Lắp ráp

Tiến hành lắp đặt các phần vào hộp như sơ đồ mạch điện trên

Lắp đặt nguồn và công tắc

Hình 15: Nguồn và công tắc

Lắp đặt các phần khác vào hộp đựng

Hình 16: Hình ảnh sản phẩm

c. Lập trình

Để đo khoảng cách ta sẽ phát 1 xung rất ngắn (5 microSeconds) từ chân Trig. Sau đó, cảm biến sẽ tạo ra 1 xung HIGH ở chân Echo cho đến khi nhận lại được sóng phản xạ ở pin này. Chiều rộng của xung sẽ bằng với thời gian sóng siêu âm được phát từ cảm biển và quay trở lại.

Tốc độ của âm thanh trong không khí là 340 m/s (hằng số vật lý), tương đương với 29,412 microSeconds/cm (106 / (340*100)). Khi đã tính được thời gian, ta sẽ chia cho 29,412 để nhận được khoảng cách.

Khai báo biến và thiết lập. Hàm đo khoảng cách

Hàm phát cảnh báo và gán giá trị mặc định Phát hiện ánh sáng yếu

Gán giá trị mặc định

Phát hiện tư thế ngồi sai, hành động nhiễu

d. Cải tiến

Qua các giai đoạn thử nghiệm, chúng em nhận thấy arduino được lập trình như trên hoạt động ổn định và chính xác nhất. Có thể nhận biết được hành động nhiễu của học sinh khi viết bài nên độ chính xác được tăng lên.

3. Chức năng của sản phẩm

Phát hiện và cảnh báo điều kiện ánh sáng không đủ, việc ngồi sai tư thế của học sinh, giúp hạn chế các bệnh lý về mắt và cột sống. Ở đây tính năng này cho phép người dùng sử dụng các vị trí tùy ý. Nguyên lý hoạt động Phát hiện ánh sáng yếu

Theo tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7114 - 1 : 2008 ISO 8995 - 1 : 2002:

Độ rọi phù hợp cho lớp học, phòng học khuyến nghị là từ 300 – 500 lux.Vì vậy chúng em đã sử dụng một cảm biến cường độ ánh sáng Lux BH1750, một đèn bàn có thể thay đổi cường độ ánh sáng. Thay đổi cường độ ánh sáng của đèn bàn đến khi đo được 300 lux thì nhận thấy điện trở đo được của quang trở là 168 kΩ. Do đó thiết bị được lập trình để khi quang trở đo được giá trị dưới 168 kΩ thì phát cảnh báo ánh sáng yếu. Cảnh báo tư thế ngồi

Khoảng cách từ mắt đến bàn học cho phép từ: tối thiểu 30cm đến tối đa 70cm hoặc hơn tùy vào việc điều chỉnh của người dùng cho phù hợp với kích thước, chiều cao cơ thể. Khi người sử dụng bắt đầu khom lưng, mắt đặt sát vở,

lúc đó khoảng cách vượt quá mức cho phép tức nhỏ hơn 20cm. Ngay lập tức cảnh báo sẽ được phát ra buộc người dùng phải ngồi đúng tư thế.

Cảm biến thứ hai được thiết kế tạo thành một góc nghiêng hướng về phía người dùng, cho phép đo được sự thay đổi về chiều cao của đầu, giúp nhận biết được tư thế ngồi thay đổi từ thẳng sang cong lưng, từ đó cảnh báo để người dùng ngồi đúng tư thế.

4. Hướng dẫn sử dụng

Khởi động: Bật công tắc xuống dưới về mức ON, ngược lại tắt về OFF

Tính năng phát hiện ánh sáng yếu

Sau khi khởi động, tính năng phát hiện ánh sáng yếu sẽ được kích hoạt. Nếu trong điều kiện ánh sáng không đủ lập tức cảnh báo sẽ phát. Khi đạt đủ điều kiện ánh sáng, chức năng phát hiện tư thế ngồi sai mới có thể sử dụng.

Tính năng phát hiện sai tư thế

Sau khi đặt sản phẩm ở một vị trí cố định, ngồi thẳng lưng đúng vị trí (có thể nhờ phụ huynh hoặc người khác chỉnh hộ) sau đó nhấn nút nhấn phía trên, hệ thống sẽ xác nhận đó là khoảng cách mặc định. Khi người dùng ngồi sai tư thế, lập tức cảnh báo sẽ được phát ra. Sạc pin

Sản phẩm hỗ trợ sạc qua cổng type -C đồng bộ với nhiều thiết bị điện tử

trong gia đình.

5. Kết quả đề tài

“Thiết bị hỗ trợ phòng chống cận thị, gù lưng cho người học” dùng cảm biến được chế tạo hoàn chỉnh. Qua đó thử nghiệm, thiết bị đã phát cảnh báo và đáp ứng được nhu cầu của các phụ huynh, cũng như mong muốn của của các em học sinh.

6. Kết luận

Việc sử dụng các phương pháp nghiên cứu đã được nêu ở trên, chúng em đã hoàn thành đề tài. Chúng em đã làm thành công “Thiết bị hỗ trợ phòng chống cận thị, gù lưng cho người học”. Sản phẩm làm ra giải quyết được vấn đề nghiên cứu đã đặt ra, chứng minh được giả thiết khoa học là đúng.

7. Định hướng phát triển đề tài

-Tạo ra một app trên điện thoại kết nối trực tiếp với thiết bị giúp người

dùng kiểm soát dữ liệu, điều chỉnh thiết bị khi khởi động.

-Tiến hành sẽ cải tiến qua bộ phận cảnh báo bằng giọng nói.

-Tạo hình các con vật, hay các đồ trang trí để phù hợp với thẩm mỹ. -Cài đặt, lắp ráp để sản phẩm này giống như là một cái loa có kết nối

bluetooth , để giúp các bạn nghe nhạc mỗi khi cần.

-Lắp đặt một camera nhỏ để giúp các phụ huynh có thể xem con mình học

thông qua chiếc điện thoại thông minh.

Trên đây là một ví dụ về cách thức triển khai thực hiện và viết báo cáo của một dự án nghiên cứu khoa học kỹ thuật. Các dự án này thường sẽ thúc đẩy các em học sinh học thêm rất nhiều thứ khác ngoài kiến thức cơ bản trên lớp. Đặc biệt, khi thực hiện các dự án như thế này, một số em đã phát hiện ra hướng đi tương lai nghề nghiệp của mình.

Qua nhiều năm hướng dẫn học sinh làm các đề tài, chúng tôi nhận thấy một điều rõ ràng: những em đã từng làm đề tài KHKT sau này khi ra trường thường phát triển sự nghiệp và kiếm tiền giỏi hơn. Có hai em đã đi làm và xin đăng kí sinh hoạt với CLB STEM của trường dưới vai trò là cố vấn công nghệ thông tin và là nhà tài trợ kinh phí cho các dự án ở câu lạc bộ.

C. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

KẾT LUẬN

I. Qua quá trình thực hiện đề tài: “Góp phần phát triển phẩm chất, năng lực cho HS THPT Thanh Chương 3 thông qua một số hoạt động của CLB STEM” chúng tôi rút ra một số kết luận như sau:

+ Đề tài đã đáp ứng được yêu cầu thiết kế các hoạt động trải nghiệm STEM của chương trình phổ thông 2018.

+ Các dự án trong đề tài đã góp phần phát triển các năng lực , phẩm chất và định hướng nghề nghiệp cho học sinh.

+ Một số dự án trong đề tài đã góp phần định hướng nghề nghiệp cho các em học sinh

+ Một số dự án đã gieo được các ý tưởng về phát triển bền vững cho các em học sinh.

Đề tài vẫn còn một vài dự án mới chỉ dừng ở mức độ ý tưởng, rất mong nhận được sự giúp đỡ, góp ý của quý thầy cô và bạn đọc để chúng tôi triển khai các hoạt động ở câu lạc bộ STEM Thanh Chương 3 ngày càng hiệu quả hơn nữa.

II. KIẾN NGHỊ Nhóm tác giả kiến nghị các nhà trường, các sở và phòng giáo dục quan tâm và chỉ đạo: + Các phòng học STEM cần được đầu tư trang bị nhiều thiết bị hơn. + Tổ chức được các buổi trải nghiệm ở các cơ sở nghiên cứu, các xưởng sản xuất công nghiệp. + Tổ chức một ngày hội STEM liên trường hoặc một cuộc thi STEM liên trường.

TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Sách giáo khoa các môn học Toán, Vật Lý, Hóa học. 2. Hướng dẫn xây dựng kế hoạch bài dạy STEM cấp THPT - -Bộ GD &ĐT. 3. Rainwater Harvesting for Dryland and Beyond - Brad Lancaster.