SởSỞ
SỞ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO THANH HÓA
PHÒNG GD&ĐT CẨM THỦY
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
TÊN ĐỀ TÀI
MỘT SỐ KINH NGHIỆM
HƯỚNG DẪN HỌC SINH THCS NGHIÊN CỨU
KHOA HỌC KỸ THUẬT ĐẠT HIỆU QUẢ
Người thực hiện: Lê Đắc Nguyện
Chức vụ:
Giáo viên
Đơn vị công tác: Trường THCS Cẩm Vân
Thuộc lĩnh vực: khác
THANH HÓA, NĂM 2016
MỤC LỤC
Trang
I . MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
1
2. Mục đích nghiên cứu
khoa học
3.2.1. Các bước tiến hành nghiên cứu
5-8
a . Ý tưởng nghiên cứu
b) Kế hoạch nghiên cứu
c) Lập thời gian biểu nghiên cứu
d) Thực hiện nghiên cứu
e) Kiểm chứng bằng thực nghiệm
f) Thực hiện làm thí nghiệm
g) Phân tích, đành giá kết quả nghiên cứu
3.2.2. Quy trình nghiên cứu
8-10
a) Quy trình dự thực hiện án dự án khoa học
b) Quy trình thực hiện dự án kỹ thuật
3. 3 Những việc giáo viên hướng dẫn cần làm
10
3. 4 Giáo viên hướng dẫn nên cung cấp thông tin về những
11
nội dung đánh giá của giám khảo
4. Hiệu quả của đề tài
III. Kết luận và kiến nghị
dẫn học sinh nghiên cứu khoa học đạt kết quả cao trong các cuộc thi khoa học
kỹ thuật” như là một giải pháp giúp bạn bè đồng nghiệp có thêm kinh nghiệm
trong công tác đào tạo và bồi dưỡng học sinh nghiên cứu khoa học đạt kết quả
cao
3. Đối tượng nghiên cứu
Hoạt động hướng dẫn nghiên cứu khoa học dành cho học sinh nói chung
và thi khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học nói riêng là một vấn đề
khó, nhưng hoạt động này đã giúp các em làm quen với hoạt động nghiên cứu,
trải nghiệm thực tiễn, kiểm chứng thực nghiệm, hình thành và rèn luyện kỹ năng
và thao tác cơ bản. Để những hoạt động này đạt được kết quả thì không thể
không nhắc đến yếu tố người thầy . Người thầy là người luôn đồng hành cùng
với các em trong suốt thời gian nghiên cứu sáng tạo . Nhưng nếu người thầy
không có kỹ năng về lĩnh vực mà các em nghiên cứu thì dự án đó cũng rất khó
thành công theo sự mong đợi của các em
Vì vậy đề tài ” Một kinh nghiện hướng dẫn học sinh THCS nghiên cứu
khoa học kỹ thuật đạt hiệu quả trong các cuộc thi khoa học kỹ thuật ” nhằm hỗ
1
trợ giáo viên hướng dẫn nâng cao kiến thức, kỹ năng trong quá trình hướng
dẫn học sinh nghiên cứu sáng tạo khoa học kỹ thuật
4. Phương pháp nghiên cứu
a. Phương pháp nghiên cứu lý luân : Đọc và nghiên cứu các tài liệu về
khoa học kỹ thuật , tham khảo ý kiến của các chuyên viên , đồng nghiệp ….
b. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn :
- phương pháp quan sát tự nhiên
- Phương pháp đàm thoại trò chuyện
- Phương pháp điều tra bằng hai dạng câu hỏi
* Câu hỏi mở: Sử dụng các câu hỏi không có đáp án trả lời sẵn
triển năng lực học sinh, tạo điều kiện cho các em vận dụng kiến thức đã học vào
giải quyết những vấn đề thực tiễn của cuộc sống.
2. Thực trạng
Sau 3 năm tỉnh Thanh Hóa tổ chức cuộc thi khoa học kỹ thuật tôi nhận
thấy rằng tỷ lệ học sinh tham gia những sân chơi sáng tạo, nghiên cứu khoa học
kỹ thuật ở các trường phổ thông còn khiêm tốn Điều này cho thấy, kết quả đạt
được vẫn chưa thể hiện hết tầm vóc, sự thông minh, sáng tạo của học sinh các
bậc học , sự phát triển của phong trào nghiên cứu khoa học chưa đều khắp giữa
các các vùng, miền, giữa các trường và chưa thật sự bền vững.Có nhiều nguyên
nhân khách quan, chủ quan khác nhau nên phong trào nghiên cứu khoa học của
một số trường học còn hạn chế, bị động. 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, trong khi một số trường chưa thật quan tâm và xem công tác
nghiên cứu khoa học là nền tảng góp phần nâng cao chất lượng dạy và học. Chế
độ chính sách chưa đủ sức thu hút giáo viên, học sinh tham gia nghiên cứu khoa
học ; các trường chưa có chiến lược cho việc hình thành và phát triển phong trào
nghiên cứu khoa học của học sinh.
Bên cạnh đó, việc “nhóm lửa” - phát huy khả năng khám phá, tư duy độc
lập, sáng tạo và nghiên cứu khoa học 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 nghiên cứu khoa học , thậm chí
một số ít em được hỏi 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 nghiên cứu khoa học . Chính vì vậy, hàm lượng khoa học chưa
cao, chưa đáp ứng với những vấn đề xã hội quan tâm.
Ngoài ra, một số giáo viên còn hạn chế về kỹ năng, phương pháp nghiên
cứu khoa học từ đó dẫn đến tâm lý ngại hướng dẫn nghiên cứu khoa học cho học
sinh, thiếu niềm tin vào công tác nghiên cứu khoa học của các em; Thiếu các cơ
chế, chính sách tạo động lực và nguồn tài chính hỗ trợ cho hoạt động nghiên cứu
sinh; Để thực hiện được những vấn đề trên thì mỗi giáo viên và học sinh phải
thực hiện được các nội dung sau :
3.1. Trả lời được câu hỏi nghiên cứu khoa học gì
Là quá trình nghiên cứu nhằm khám phá ra những kiến thức mới, học
thuyết mới, … về tự nhiên và xã hội. Những kiến thức hay học thuyết mới này,
tốt hơn, có thể thay thế dần những cái cũ, không còn phù hợp. Thí dụ: Quan
niệm thực vật là vật thể không có cảm giác được thay thế bằng quan niệm thực
vật có cảm nhận.
Như vậy, khoa học bao gồm một hệ thống tri thức về quy luật của vật chất
và sự vận động của vật chất, những quy luật của tự nhiên, xã hội, và tư duy. Hệ
thống tri thức này hình thành trong lịch sử và không ngừng phát triển trên cơ sở
thực tiễn xã hội. Phân biệt ra 2 hệ thống tri thức: tri thức kinh nghiệm và tri thức
khoa học.
Tri thức kinh nghiệm: là những hiểu biết được tích lũy qua hoạt động sống
hàng ngày trong mối quan hệ giữa con người với con người và giữa con người
với thiên nhiên. Quá trình nầy giúp con người hiểu biết về sự vật, về cách quản
lý thiên nhiên và hình thành mối quan hệ giữa những con người trong xã hội. Tri
thức kinh nghiệm được con người không ngừng sử dụng và phát triển trong hoạt
động thực tế. Tuy nhiên, tri thức kinh nghiệm chưa thật sự đi sâu vào bản chất,
chưa thấy được hết các thuộc tính của sự vật và mối quan hệ bên trong giữa sự
vật và con người. Vì vậy, tri thức kinh nghiệm chỉ phát triển đến một hiểu biết
giới hạn nhất định, nhưng tri thức kinh nghiệm là cơ sở cho sự hình thành tri
thức khoa học.
4
Tri thức khoa học: là những hiểu biết được tích lũy một cách có hệ thống
nhờ hoạt động nghiên cứu khoa học , các họat động nầy có mục tiêu xác định và
sử dụng phương pháp khoa học. Không giống như tri thức kinh nghiệm, tri thức
khoa học dựa trên kết quả quan sát, thu thập được qua những thí nghiệm và qua
thành công của dự án nghiên cứu. Khi xem xét các ý tưởng của học sinh cần có
các giáo viên có chuyên môn tốt và có kinh nghiệm nghiên cứu khoa học. Thực
tế cho thấy việc lựa chọn ý tưởng nghiên cứu là một việc làm khó và người thực
hiện việc lựa chọn ý tưởng nghiên cứu phải cần biết cách "gạn đục, khơi trong"
và đôi khi là "đãi cát tìm vàng". Người lựa chọn ý tưởng cần có kiến thức sâu
rộng về lĩnh vực nghiên cứu, cần biết được những gì đã nghiên cứu, đã có hay
5
nhu cầu hiện tại về khoa học, kĩ thuật để xác định tính mới, tính sáng tạo của
một dự án nghiên cứu. Nhiều khi một ý tưởng mới nghe rất hay, rất thú vị và có
thể là rất hữu ích nhưng nếu tiến hành triển khai thì không mang lại giá trị về
mặt khoa học hay không có sự sáng tạo nào về kĩ thuật, công nghệ - dự án như
vậy có thể chỉ đơn giản là dự án triển khai mà không phải là dự án nghiên cứu
khoa học kỹ thuật, hoặc đó chỉ là yêu thích công nghệ đơn thuần mà không phải
là sự khéo léo, sáng tạo. Cũng có thể những ý tưởng của các em nghe có thể mới
lạ nhưng thực tế đã có những nghiên cứu hoặc tồn tại sản phẩm khoa học kỹ
thuật tương tự hoặc tối ưu hơn. Ngược lại, một số ý tưởng thoạt nghe không gây
ấn tượng nhiều, nhưng với kinh nghiệm, kiến thức của những nhà chuyên môn
có kinh nghiệm thì tiềm ẩn trong đó là một dự án triển khai mang lại ý nghĩa
khoa học hay sự cải tiến, sáng tạo về công nghệ, kĩ thuật. Khi lựa chọn ý tưởng
nghiên cứu cần xem xét các vấn đề sau: về tính mới, tính sáng tạo về khoa học,
kĩ thuật, công nghệ; đảm bảo khả thi trong khuôn khổ thời gian quy định của
cuộc thi (tổng thời gian nghiên cứu không quá 12 tháng), vừa sức với khả năng
kiến thức của học sinh phổ thông (chỉ những gì chính học sinh thực hiện mới
được đánh giá trong cuộc thi), điều kiện cơ sở vật chất có thể đáp ứng được các
thí nghiệm, thực nghiệm và trong khuôn khổ tài chính cho phép; dự án nghiên
cứu có thực nghiệm, thí nghiệm hoặc điều tra thực tế (những dự án nghiên cứu lí
thuyết không được khuyến khích trong cuộc thi); dự án nghiên cứu có ý nghĩa
cho cộng đồng; phạm vi nghiên cứu không quá rộng, quá tổng quát nhưng không
nghiệm để có cái nhìn toàn diện, đầy đủ nhất về vấn đề nghiên cứu . Lập biểu đồ
để phân tích rõ thực trạng, đề xuất các giải pháp cụ thể .Sưu tầm tranh ảnh,
video, nhân chứng
Sau khi tiến hành chế tạo sản phẩm, hoàn thiện dự án, giáo viên cần kiểm
tra lại các yêu cầu kỹ thuật, an toàn sản phẩm trước khi vận hành chạy thử, sau
khi đã đảm bảo các điều kiện an toàn, giao viên hướng dẫn học sinh vận hành
thử nghiệm và so sánh với yêu cầu nghiên cứu, kiểm tra các thông số kỹ thuật
và ghi chép vào nhật ký. Trong bước này nếu sản phẩm có các thông số không
đáp ứng được các yêu cầu nghiên cứu cần tiếp tục điều chỉnh, tiếp tục tìm kiếm
lỗi mới và thay đổi…trước khi kết luận về bản thiết kế cuối cùng.
e) Kiểm chứng bằng thực nghiệm
Kiểm tra kết quả nghiên cứu bằng cách tổ chức lặp lại thực nghiệm hay
dùng các phương pháp khác với phương pháp đã sử dụng ban đầu. Các phương
pháp kiểm tra lẫn nhau giúp ta khẳng định tính chân thực của các kết luận. Thực
nghiệm là chứng minh một giả thuyết, chứng minh một luận điểm khoa học cho
nên tổ chức thực nghiệm phải tiến hành một cách thận trọng, nghiêm túc và
nhiều khi thực nghiệm được tiến hành nhiều lần, dưới nhiều hình thức khác nhau
để kết quả nghiên cứu đạt đến mức khách quan nhất.
Hãy tính toán kỹ về mô hình thí nghiệm khi bạn đã có nghiên cứu khả thi
bước này cần phải giải thích bạn sẽ thực hiện thí nghiệm như thế nào và độ
chính xác ra sao, tất cả các thí nghiệm đều phải có sự kiểm soát có nghĩa là về
thí nghiệm không thay đổi có chăng chỉ cần thay đổi thông số trong thí nghiệm.
f) Thực hiện làm thí nghiệm
Trong quá trình thí nghiệm bắt buộc phải ghi chép tất cả những thí
nghiệm, số liệu cụ thể và hiện tượng quan sát vào một cuốn sổ tay ,(hay còn gọi
là nhật kí thực nghiệm khoa học ). Trong quá trình chấm thi giám khảo họ rất
thích sổ ghi chép, sử dụng các bảng dữ liệu hoặc biểu đồ để ghi lại các dữ liệu
định lượng nhớ ghi cụ thể ngày tháng địa điểm …. càng chi tiết càng tốt
g) Phân tích, đành giá kết quả nghiên cứu
7
8
3.2.2. Quy trình nghiên cứu
a) Quy trình thực hiện án dự án khoa học
Câu hỏi nghiên cứu
Nghiên cứu tổng quan
Xây dựng giả thuyết
Thử lại
kiểm chứng bằng thực nghiệm
Phân tích kết quả và kết luận
Giả thuyết đúng
Giả thuyết sai
Báo cáo kết quả
9
b) Quy trình thực hiện dự án kỹ thuật
Xác định vấn đề
đánh giá của giám khảo
- Giám khảo đánh giá một nghiên cứu khoa học của học sinh tập trung
vào
+ Những gì học sinh đã tiến hành nghiên cứu
10
+ 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 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. Giám khảo sẽ đánh giá cao những thí sinh có
thể diễn giải và thuyết trình một cách thoải mái và tự tin về dự án của mình. Họ
không mấy hứng thú đối với những bài trình bày và thuyết trình theo kiểu học
thuộc lòng – họ chỉ muốn nói chuyện với bạn để xem bạn nắm vững dự án như
thế nào từ đầu đến cuối. Quan trọng là bạn cần phải bắt đầu cuộc phỏng vấn
đúng cách. Tôi muốn nói rằng tất cả hãy để “học sinh làm chủ” về dự án của
mình.
- 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
lứa tuổi học trò .
Trong những năm diễn ra cuộc thi là một người đam mê khoa học tôi đã
bỏ ra rất nhiều thời gian để theo dỏi các cuộc thi của các tỉnh thành trên cả nước
thông qua các kênh trực tuyến và theo dỏi qua nhiều kênh thông tin trên mạng
và đã nhiều lần trực tiếp đi tham dự các kỳ thi khoa học kỹ thuật do tỉnh thanh
hóa tổ chức và cũng đã đạt được một số thành tích nhất định và gần đây nhất đã
đạt được giải 3 cuộc thi khoa học kỹ thuật tỉnh thanh hóa lần thứ ba .
Với những kinh nghiệm đấy thì đề tài này là một kênh tư liệu vô cùng bổ
ích cho những thầy cô chưa có kinh nghiệm trong việc hướng dẫn học sinh thi
khoa học kỹ thuật
III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. Kết luận
Cuộc thi khoa học, kỹ thuật dành cho học sinh trung học là cuộc thi rất bồ
ích, tạo sân chơi tốt, lành mạnh cho học sinh và nó góp nâng cao chất lượng của
việc dạy học ở các nhà trường, đặc biệt là sau khi học bài, học sinh biết mạnh
dạn ứng dụng vào thực hành, tạo ra những sản phẩm khoa học phục vụ học tập
và nuôi dưỡng ý tưởng sáng tạo
2. Kiến nghị
Đề nghị các cấp các nghành có chế độ ưu tiên, khuyến khích đối với giáo
viên, người hướng dẫn nghiên cứu khoa học, học sinh đoạt giải cấp cơ sở; người
có nhiều đóng góp tích cực trong Cuộc thi, kịp thời khích lệ, động viên, khuyến
khích những học sinh có thành tích cao trong các Cuộc thi khoa học và kỹ thuật,
ý tưởng sáng tạo cấp tỉnh, cấp quốc gia, quốc tế; Từng bước đầu tư hạ tầng kỹ
thuật và trang thiết bị phục vụ dạy học và nghiên cứu, đồng thời cần có chiến
lược và kế hoạch để xây dựng hoạt động học tập gắn kết với phong trào NCKH
của học sinh.
12
ĐÁNH GIÁ, XẾP LOẠI CỦA HĐKH TRƯỜNG THCS CẨM VÂN
15
ĐÁNH GIÁ, XẾP LOẠI CỦA HĐKH PGD&ĐT CẨM THỦY
16
ĐÁNH GIÁ, XẾP LOẠI CỦA HĐKH SỞ GDĐT THANH HÓA
17