skkn kinh nghiệm tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học cho học sinh THPT

TÓM TẮT ĐỀ TÀI Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, phụ lục, sáng kiến kinh nghiệm gồm 3 nội dung chính: Nội dung 1: Cơ sở lý luận của việc tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa

PHẦN MỞ ĐẦU

1 TÓM TẮT ĐỀ TÀI

Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, phụ lục, sáng kiến kinh

nghiệm gồm 3 nội dung chính:

Nội dung 1: Cơ sở lý luận của việc tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học cho học sinh trường THPT

Nội dung 2: Phân tích thực trạng việc tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học cho học sinh các trường THPT tỉnh Lào Cai

Nội dung 3: Cách thức tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học cho học sinh trường THPT tỉnh Lào cai

Cách thức nghiên cứu đề tài theo quy trình: Thiết kế - đo lường; phân tích dữliệu và kết quả; đánh giá, bàn luận, kết luận

2 MỤC ĐÍCH CHỌN ĐỀ T ÀI

Chúng ta đang sống trong thế kỉ của văn minh trí tuệ với sự phát triểnnhư vũ bão Ở kỉ nguyên tin học này có thể nói khoa học là nền tảng của sựphát triển xã hội và nghiên cứu khoa học do vậy là hoạt động vô cùng quantrọng

Trên thực tế nghiên cứu khoa học vẫn còn là một hoạt động khá mới mẻ

với học sinh trường trung học phổ thông Hầu hết các em đều rất bỡ ngỡ khitiếp cận với khái niệm n ày Thứ trưởng Nguyễn Vinh Hiển trong lời phát biểukhai mạc và chỉ đạo Hội thảo nghiên cứu khoa học của học sinh trung học tạiHuế ngày 23/10 /2012 đã xác định: Nghiên cứu khoa học dành cho học sinhnói chung và Thi khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học nói riêng làmột vấn đề mới, khó nhưng rất hấp dẫn và tất yếu phải làm Đây là một trongnhững động thái tích cực góp phần đổi mới giáo dục phổ thông ở Việt Nam

một cách thực sự Bởi theo các chuy ên gia về giáo dục thì thi học sinh giỏiQuốc gia các môn văn hoá l à học sinh làm theo ý tưởng của người khác,không có tương tác, còn cuộc thi khoa học kỹ thuật th ì ý tưởng là của các em,vận dụng kiến thức để thực hiện ý t ưởng cũng là do các em Các em đư ợctương tác, được thực hiện trọn vẹn cả quá tr ình sáng tạo đó, các thầy cô giáo,các nhà khoa học chỉ đóng vai trò hướng dẫn, cố vấn, bảo trợ m à thôi Làmđược như vậy sẽ giải quyết được mối quan hệ giữa lý thuyết với thực h ànhmột cách tích cực nhất.

Xuất phát từ yêu cầu đổi mới giáo dục và thực tiễn trên, tôi đã lựa chọn

viết sáng kiến kinh nghiệm với đề tài: “Kinh nghiệm tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học cho học sinh trường THPT” Kinh nghiệm này đã

được áp dụng trong trường THPT chuyên Lào Cai từ năm học 2012 – 2013

3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C ỨU

Sử dụng 2 nhóm phương pháp nghiên c ứu cơ bản sau đây để thực hiện đềtài:

3.1 Nhóm phương pháp nghiên c ứu lý luận: Phân tích, tổng hợp, hệ

thống hoá các tài liệu lý luận về hoạt động NCKH nói chung và cuộc thiKHKT dành cho học sinh trung học nói riêng

3.2 Nhóm phương pháp nghiên c ứu thực tiễn: Phương pháp quan sát,

phương pháp điều tra, phương pháp phỏng vấn, phương pháp tổng kết kinhnghiệm, phương pháp chuyên gia, phương pháp thực nghiệm

4 KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

* Khách thể nghiên cứu: Công tác nghiên cứu khoa học trong trường

THPT

* Đối tượng nghiên cứu: Những cách thức tổ chức hoạt động nghiên cứu

khoa học cho học sinh trường THPT tỉnh Lào Cai

PHẦN 1

CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA HOẠT ĐỘNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

TRONG TRƯỜNG THPT

1 Một số khái niệm cơ bản về khoa học và nghiên cứu khoa học

- Tri thức khoa học: Là những hiểu biết tích lũy đ ược một cách hệ thống

nhờ hoạt động nghiên cứu khoa học có mục tiêu, có kế hoạch và được thựchiện dựa trên hệ thống các phương pháp khoa học

- Tri thức kinh nghiệm: Là quá trình cảm nhận và xử lý các vấn đề trong

cuộc sống, kinh nghiệm, hiểu biết đ ược tích lũy, ban đầu còn riêng lẻ, rời rạc,

về sau hình thành những mối liên hệ mang tính hệ thống

- Phân biệt các khái niệm:

+ Phát minh: Là sự khám phá ra những quy luật, những tính chất hoặc

những hiện tượng của thế giới vật chất tồn tại một cách khách quan m à trước

đó chưa ai biết, nhờ đó làm thay đổi cơ bản nhận thức của con người

+ Phát hiện: Là sự khám phá ra những vật thể, những quy luật xã hội

đang tồn tại một cách khách quan

+ Sáng chế: Là một giải pháp kỹ thuật mới về nguyên lý kỹ thuật, tính

sáng tạo và áp dụng được Sáng chế có khả năng áp dụng nên có ý nghĩathương mại, được cấp bằng sáng chế độc quyền (patent), có thể mua bán bằngsáng chế, cấp giấy phép sử dụng (licence) v à được bảo hộ quyền sở hữu côngnghiệp

- Nghiên cứu khoa học: Là sự phát hiện bản chất sự vật, phát triển nhận

thức khoa học về thế giới; hoặc sáng tạo ph ương pháp mới và phương tiện kỹthuật mới để làm biến đổi sự vật phục vụ cho mục ti êu hoạt động của conngười

- Cuộc thi khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học: Là cuộc thi

dành cho các cơ sở giáo dục có học sinh trung học cơ sở, học sinh trung họcphổ thông (gọi tắt là học sinh trung học) và các tổ chức, cá nhân có liên quan.Mục đích của cuộc thi được xác định:

a) Khuyến khích học sinh trung học nghi ên cứu, sáng tạo khoa học, côngnghệ, kỹ thuật và vận dụng kiến thức đã học vào giải quyết những vấn đề thựctiễn cuộc sống;

b) Góp phần thúc đẩy đổi mới hình thức tổ chức và phương pháp dạy học;đổi mới hình thức và phương pháp đánh giá kết quả học tập; phát triển năng lựchọc sinh; nâng cao chất lượng dạy học trong các cơ sở giáo dục trung học;

c) Khuyến khích các cơ sở giáo dục đại học, cao đẳng, c ơ sở nghiên cứu,các tổ chức và cá nhân hỗ trợ hoạt động nghiên cứu khoa học, kỹ thuật của họcsinh trung học;

d) Tạo cơ hội để học sinh trung học giới thiệu kết quả nghi ên cứu khoahọc, kỹ thuật của mình; tăng cường trao đổi, giao lưu văn hóa, giáo dục giữacác địa phương và hội nhập quốc tế

2 Cơ sở pháp lý của hoạt động nghiên cứu khoa học dành cho học sinh trường trung học

- Điều lệ trường trung học cơ sở, trường trung học phổ thông v à trường phổ thông có nhiều cấp học (ban hành kèm theo thông tư số 12/2011/TT-

BGDĐT ngày 28/3/2011 của Bộ trưởng bộ giáo dục và Đào tạo)

- Quy chế thi nghiên cứu khoa học, kỹ thuật cấp quốc gia học sinh trung học cơ sở và trung học phổ thông (Ban hành kèm thông tư số: 38/2012/TT-

BGDĐT, ngày 02 tháng 11 năm 2012 của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo)

- Kế hoạch thực hiện nhiệm vụ năm học của nhà trường

PHẦN 2 THỰC TRẠNG HOẠT ĐỘNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA

HỌC SINH CÁC TRƯỜNG THPT TỈNH LÀO CAI

Việc nghiên cứu khoa học của học sinh THPT từ tr ước tới năm 2012 đã

có nhưng mới dừng lại ở các ý tưởng sáng tạo, về cơ bản vẫn là trên lý thuyết.Các trường THPT trên địa bàn tỉnh Lào Cai hầu như chưa được tiếp cận vớihoạt động nghiên cứu khoa học này

Hưởng ứng và thực hiện chỉ đạo của Bộ Giáo dục v à Đào tạo, năm học

2012 – 2013, trường THPT chuyên Lào Cai đã tích cực triển khai cuộc thiKhoa học kỹ thuật cho học sinh Nh à trường đã thành lập Hội đồng nghiêncứu khoa học cấp trường với đội ngũ thầy cô giáo có năng lực chuy ên mônnghiệp vụ vững vàng; có lòng nhiệt tình, say mê nghiên cứu nhằm giúp đỡ vàthẩm định, đánh giá những sản phẩm trí t uệ của học sinh

Dù mới là những bước đi ban đầu với vô vàn những khó khăn nhưng hoạtđộng nghiên cứu khoa học đã thu hút được nhiều học sinh trong nhà trườngquan tâm và tham gia Nhiều học sinh cảm thấy hứng thú, say m ê và thực hiệnnghiêm túc Nhiều đề tài nghiên cứu có những tìm tòi mới mẻ, sáng tạo thểhiện khả năng và mong muốn được chinh phục những đỉnh cao của tri thức.Phạm vi nghiên cứu trên nhiều lĩnh vực song chủ yếu là các lĩnh vực như: Kĩthuật điện và cơ khí; khoa học môi trường; Quản lý môi trường; Hoá sinh;Khoa học máy tính; kĩ thuật vật liệu và công nghệ sinh học; Khoa học xã hội vàhành vi; Y khoa và khoa học sức khoẻ

Tiền thân của cuộc thi Khoa học kỹ thuật chính l à trong cuộc thi Sáng tạo thanh thiếu niên nhi đồng cấp tỉnh và Quốc gia mà học sinh THPT trong

tỉnh đã từng tham gia Một số đề t ài có tính khả thi cao, có khả năng ứng dụngvào thực tế và đã giành được giải thưởng Điển hình như sản phẩm của học

sinh trường THPT chuyên: Tủ sấy thông minh để giúp quần áo của đồng b ào

vùng cao được khô ráo và không có mùi ẩm mốc trong tiết trời mùa đông lạnhgiá, nhiều sương mù của em Lê Hoàng Hà lớp 12A1 đã đạt giải Nhì cấp tỉnh

và giải Khuyến khích cuộc thi to àn quốc lần thứ V Ngoài đề tài nghiên cứutrên Hoàng Hà còn cùng với Vũ Phương Linh học sinh lớp 11 chuyên Anh

nghiên cứu đề tài Mô hình dinh thự Hoàng A Tưởng - Bắc Hà – Lào Cai để

giúp du khách dễ hình dung một cách tổng thể về nét hoang s ơ cổ kính của

dinh thự Hoàng A Tưởng của vùng “cao nguyên trắng” và góp phần quảng bá,

bảo tồn nét đặc sắc văn hoá dân tộc nơi đây, sản phẩm này đã đạt giải Ba cấp

tỉnh và giải Nhì cấp Quốc gia Hay như sản phẩm phần mềm trò chơi Thoát khỏi mê cung của em Tạ Hữu Cừ - học sinh chuyên Hoá cũng giành được giải

Khuyến khích cuộc thi toàn quốc lần thứ 3 Đặc biệt rất gần gũi với dự ánnghiên cứu khoa học kỹ thuật thuộc lĩnh vực kỹ thuật điện – cơ khí là sản

phẩm Robot đa năng của em Vũ Văn Cao, học sinh 12 chuyên Lí đạt giải Ba

cấp Quốc gia trong cuộc thi Sáng tạo thanh thiếu niên nhi đồng năm 2012.

(Phụ lục 1: Danh sách HS THPT chuyên thi sáng t ạo Thanh thiếu niênnhi đồng)

Trường THPT số 1 huyện Bảo Yên năm học 2011 – 2012 cũng đã có 03

đề tài đạt giải cao trong cuộc thi Sáng tạo thanh thiếu niên nhi đồng cấp tỉnh

và cấp Quốc gia Đó là sản phẩm Máy xử lý rác thông minh của học sinh Đỗ

Thanh Tùng 12A1 đoạt giải Nhất cấp tỉnh và giải Nhì cấp Quốc gia, sản phẩm

này được tuyên dương trong lễ trao giải Quả cầu vàng, tác giả của đề tài đã

được vinh danh trong 140 nh à khoa học trẻ toàn quốc năm 2012; sản phẩm

Máy mô phỏng từ trường quay của động cơ không đồng bộ của học sinh

Nguyễn Ngọc Sơn 12A1 đạt giải Nhì cấp tỉnh và giải Khuyến khích cấp Quốc

gia; sản phẩm Robot chữa cháy cứu thương của học sinh Nguyễn Thân Hà

Quân đạt giải Ba cấp tỉnh…

Cơ sở của việc nghiên cứu khoa học trong nhà trường trước hết là tự học.Mỗi thầy cô giáo luôn hàng ngày, hàng giờ cố gắng là một tấm gương sáng về

lao động sáng tạo và tự học Còn mỗi học sinh cũng nhận thức sâu sắc chân lí:chỉ có thể khám phá và tạo ra tri thức mới về thế giới mà chúng ta đang sốngnhờ con đường tự học Vì thế ngoài giờ học chính khoá học sinh nh à trườngluôn dành thời gian cho việc tự học Trong nh à trường không còn xa lạ vớicảnh học sinh tự học ở bất k ì đâu như trong thư viện, ký túc xá, thậm chí cảnhà đa năng, nhà ăn

Đồng hành với việc tự học còn là việc tự nghiên cứu sáng tạo Nếu không

tự nghiên cứu tìm tòi, sáng tạo thì nội dung bài giảng sẽ chỉ là sao chép chínhmình, sao chép người khác, rồi từ năm n ày sang năm khác chỉ hoàn thànhchức năng của “một cái máy ghi âm” V ì thế thầy cô và học trò nhà trườngcũng luôn tự nghiên cứu tìm tòi những cách dạy và học hiệu quả; tổ chứcnhững Câu lạc bộ Vật lí, Hoá học; Sinh học; Robocon để khơi dậy và hiệnthực hoá những ý tưởng sáng tạo khoa học mới mẻ

Những khó khăn thách thức

- Nghiên cứu khoa học là hoạt động quá mới mẻ đối với tr ường phổ thông,

vì vậy ban đầu còn thiếu hụt trong nhận thức và rất lúng túng trong cách làm

- Giáo viên chưa có kinh nghiệm, ngại khó và sợ thêm việc vì vậy thiếu sựnhiệt tình

- Thiếu các nhà khoa học để có thể xin ý kiến tư vấn, bảo trợ khoa học,hướng dẫn một cách đúng đắn, chính xác, tin cậy

- Thiếu rất nhiều các điều kiện để nghiên cứu, đặc biệt là các phòng thínghiệm

Những thuận lợi cơ bản

- Được sự chỉ đạo, tập huấn, hướng dẫn của các chuyên gia Vụ Giáo dụcTrung học qua các cuộc hội thảo, tập huấn

- Có sự chỉ đạo sát sao của Sở Giáo dục và Đào tạo

- Nhiều trường THPT nhận thức rõ ý nghĩa thiết thực và bổ ích của hoạtđộng nghiên cứu khoa học và cuộc thi nên đã chỉ đạo đội ngũ giáo viên quyết

tâm, với tinh thần vừa làm vừa rút kinh nghiệm, khó đến đâu tìm cách tháo gỡđến đó Chính vì vậy mà ít nhiều đã thu được những thành công bước đầu.

PHẦN 3

CÁCH THỨC TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHO HỌC SINH CÁC TRƯỜNG THPT TỈNH LÀO CAI

3.1 CÁCH THỨC THỰC HIỆN

(1) Công tác chỉ đạo: Gồm các bước sau

- Nhận thức vấn đề: Xác định đ ược đầy đủ mục đích ý nghĩa của hoạt độngnghiên cứu khoa học nói chung và Cuộc thi khoa học kỹ thuật dành cho họcsinh trung học nói riêng:

+ Đây là một hoạt động hữu ích, hỗ trợ tích cực cho hoạt động chuy ên môntrong nhà trường

+ Giúp học sinh biết vận dụng kiến thức trong sách vở v ào giải quyết cácvấn đề thực tiễn cuộc sống, l àm quen với nghiên cứu khoa học

+ Tạo ra sân chơi bổ ích, trí tuệ và khoa học cho học sinh phổ thông

+ Thúc đẩy phong trào nghiên cứu khoa học của giáo viên và học sinhtrong các nhà trường

+ Góp phần thúc đẩy đổi mới ph ương pháp dạy học, nâng cao chất l ượnggiáo dục trong các trường trung học

+ Là cơ hội để tác động đến toàn xã hội, huy động sự tham gia mạnh mẽ từcác tổ chức xã hội, các cơ sở nghiên cứu khoa học… đối với các trường Trunghọc

- Chỉ đạo đưa vào kế hoạch năm học của từng nhà trường, kế hoạch hoạtđộng của các tổ chuyên môn

- Nhà trường tổ chức thảo luận để ban hành một số văn bản hướng dẫn cụthể dựa trên các hướng dẫn của Bộ, của Sở về nghiên cứu khoa học và thikhoa học kỹ thuật các cấp.

- Tổ chức học tập và nghiên cứu quy chế thi khoa học kỹ thuật cho giáoviên và học sinh Tổ chức tập huấn về nghiên cứu khoa học và các công đoạn

của Cuộc thi khoa học kỹ thuật.

- Giao nhiệm vụ cho các tổ trưởng chuyên môn chỉ đạo theo từng lĩnh vựctương ứng

- Dự trù, phân bố kinh phí cho công tác nghiên cứu khoa học và thi khoahọc kỹ thuật với tư cách một hoạt động thường niên, song song với hoạt độngbồi dưỡng học sinh giỏi các môn văn hoá

(2) Xác định yêu cầu nghiên cứu phù hợp với hoạt động giáo dục của nhà trường

- Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học phù hợp với thực tế hoạt độngcủa nhà trường, với chương trình; không gây quá tải, nặng nề làm ảnh hưởngxấu đến việc học tập và rèn luyện của học sinh nói chung

- Kích thích được sự say mê hứng thú cho học sinh, tạo động lực thúc đẩyhọc tập

- Phát huy được vai trò của giáo viên bộ môn, tổ chuyên môn và các tổchức đoàn thể trong, ngoài nhà trường trong hoạt động tư vấn, hướng dẫn, hỗtrợ nghiên cứu khoa học kỹ thuật của học sinh

(3) Tuyên truyền, tập huấn, hướng dẫn

- Tuyên truyền mục đích và ý nghĩa của cuộc thi và phát động học sinhtoàn trường

- Tập huấn nghiên cứu khoa học cho giáo viên, học sinh; học tập và nghiêncứu Qui chế cuộc thi

- Hướng dẫn kỹ cho học sinh khi chọn đề t ài và hướng nghiên cứu (tínhmới, tính sáng tạo, đúng hướng, có thực nghiệm…)

(4) Thành lập ban chỉ đạo và hội đồng khoa học trường

* Thành lập Ban chỉ đạo và Hội đồng khoa học trường theo hướng dẫn đểxây dựng kế hoạch, triển khai đầy đủ các hoạt động nghiên cứu khoa học và tổchức các cuộc thi Thành phần Ban chỉ đạo, Hội đồng khoa học gồm: Lãnhđạo trường, các tổ trưởng chuyên môn và giáo viên có kinh nghiệm…

* Giao nhiệm vụ

- Giao nhiệm vụ cho các tổ bộ môn v à giáo viên chủ nhiệm hướng dẫn vàgiúp đỡ học sinh

- Yêu cầu giáo viên bộ môn thuộc lĩnh vực định h ướng những vấn đề thời

sự, những vấn đề nảy sinh trong thực tế bàn bạc, trao đổi với học sinh trongcác khoảng thời gian phù hợp

- Giáo viên hướng dẫn sẽ giúp đỡ học sinh hình thành ý tưởng cho việc lựachọn đề tài

(5) Đăng ký đề tài

* Gợi ý chọn đề tài

- Đề tài thuộc các lĩnh vực đã quy định

- Đề tài có tính mới và tính sáng tạo, thực tiễn, có khả năng ứng dụng rộngđược đánh giá cao

- Đề tài phải mang tính nghiên cứu

* Yêu cầu nội dung đề tài

- Thể hiện ý tưởng và tư duy sáng tạo của học sinh

- Có kế hoạch nghiên cứu rõ ràng

- Cách thức tiến hành nghiên cứu chặt chẽ, sáng tạo

- Đưa ra được những kết luận mang tính khoa học v à thực tiễn

- Học sinh có thể tự bảo vệ cho đề t ài của mình bằng tiếng Việt và tiếngAnh

(6) Thi chọn ý tưởng sáng tạo:

- Giáo viên tổ chức trao đổi, thảo luận trong giờ sinh hoạt lớp, ngoạikhóa… để định hướng hình thành ý tưởng về dự án nghiên cứu cho học sinh.

- Sau khi học sinh đăng ký đề tài, nhà trường tổ chức cuộc thi ý tưởng sángtạo

- Học sinh trình bày ý tưởng đề tài

- Chọn những ý tưởng tốt, có tính mới, tính sáng tạo để tiếp tục nghi ên cứu

Học sinh THPT chuyên đang báo cáo đề tài trước sự tham vấn của chuyên gia

(7) Phân công giáo viên hướng dẫn

- Năm đầu tiên, nhà trường yêu cầu tất cả các giáo viên tham gia (trừ cácgiáo viên là Lãnh đội học sinh giỏi và Chủ nhiệm Câu lạc bộ), khuyến khíchcác giáo viên khác tham gia

- Những năm tiếp theo, sẽ chọn giáo viên nhiệt tình, có chuyên môn, cóhiểu biết về lĩnh vực liên quan đến đề tài, có khả năng hướng dẫn, có kinhnghiệm nghiên cứu …

(8) Duyệt đề cương