(Sáng kiến kinh nghiệm) chuyên đề hướng dẫn học sinh nghiên cứu khoa học

CHUYÊN ĐỀ: PHƯƠNG PHÁP HƯỚNG DẪN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Phần I: Đặt vấn đề Lý chọn đề tài Cuộc thi nghiên cứu khoa học quốc tế Intel Isef, Vsef nhận quan tâm mạnh mẽ phụ huynh, học sinh thầy giáo tồn giới Tại tỉnh Lào cai, thi quan tâm đặc biệt, tạo cách thức, phương pháp học tập Học tập gắn với thực tiễn, gắn với sáng tạo, trải nghiệm, rèn luyện lĩnh tư khoa học Là sân chơi bổ ích cho hệ trẻ, địi hỏi say mê, sáng tạo, nhiệt tình, hứng thú thầy trò Tại tỉnh Lào Cai, nghành giáo dục Lào Cai nói chung trường THPT Chuyên Lào Cai nói riêng, Công tác hướng dẫn học sinh NCKH công tác mũi nhọn, nhận quan tâm lớn từ đồng chí lãnh đạo, ủng hộ từ phụ huynh Học sinh có đam mê, có lực tư tốt Bên cạnh thuận lợi kể trên, việc nghiên cứu khoa học kỹ thuật tồn số khó khăn: điều kiện sở vật chất phụ vụ nghiên cứu cịn hạn chế, khơng có trung tâm nghiên cứu chuyên sâu, a trường ĐH lớn Từng tham gia hướng dẫn học sinh nghiên cứu khoa học nhiều năm, nhiều cấp thường xuyên làm cố vấn cho dự án, giám khảo cho thi NCKH cấp tỉnh, thấy tầm quan trọng Cuộc thi này, trăn trở để kích thích học sinh đưa ý tưởng học sinh, để học sinh -1- hiểu tiếp cận hoạt động nghiên cứu khoa học - kỹ thuật dành riêng cho em Chính mà mạnh dạn chọn nghiên cứu viết sáng kiến kinh nghiệm Mục đích, hướng phát triển đề tài Đưa số giải pháp, kinh nghiệm đúc rút trình hướng dẫn nghiên cứu khoa học để giúp công tác nghiên cứu khoa học có định hướng, có phương pháp thu kết khả quan Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu phương pháp cách thức thực công tác nghiên cứu khoa học giáo viên hướng dẫn hoạt động hỗ trợ từ đơn vị giáo dục, phụ huynh xã hội Giới hạn phạm vi nghiên cứu Trong chuyên đề này, tập trung vào phương pháp hướng dẫn chp học sinh THPT nghiên cứu khoa học để tham dự kì thi NCKH cấp trường, tỉnh cấp Quốc gia Đặc biệt dự án trường THPT Chuyên Lào Cai Tuy nhiên tơi nhận thấy áp dụng việc hướng dẫn học sinh THCS cấp học khác đơn vị, địa bàn rọng Phương pháp nghiên cứu Tôi thực phương pháp sau trình thực hiên chuyên đề này: 5.1 Phương pháp quan sát khoa học Quan sát phân tích tìm hiểu đối tượng cách thức, giải pháp mà thân giáo viên khác thực để tìm thiếu sót, -2- hạn chế phát huy điểm mạnh, mạnh giáo viên, học sinh, phụ huynh xã hội việc hướng dẫn dự án 5.2 Phương pháp điều tra Tôi thực phát phiếu thăm dò lấy ý kiến nhiều học sinh nghiên cứu khoa học giáo viên hướng dẫn để tìm hiểu thuận lợi, khó khăn mà họ gặp phải, từ xây dựng đề xuát giải pháp tháo gỡ 5.3 Phương pháp thực nghiệm khoa học Bản thân thực phương pháp dự án “Hệ thống kiểm soát dưỡng khí xe ơ-tơ”, “ Thiết bị cảnh báo nguy hiểm khúc cua giao lộ”, “ The guardian” đối chiếu với dự án khác So sánh khác biệt hiệu chúng 5.4 Phương pháp phân tích tổng kết kinh nghiệm Tơi có may mắn tham gia đồng hành công tác hướng dẫn học sinh nghiên cứu khoa học trường THPT Chuyên Lao Cai, tỉnh Lào Cai từ sớm, nhờ tổng kết đúc rút nhiều kinh nghiệm việc thực chuyên đề 5.5 Phương pháp chuyên gia Trong trình nghiên cứu, viết chuyên đề hướng dẫn học sinh nghiên cứu khoa học học sinh tham vấn được ý kiến nhiều chuyên gia đầu ngành lĩnh vục tổng kết lại chuyên đề Phần II: Nội dung sáng kiến -3- Giải pháp tác động giáo viên với học sinh 1.1 Kinh nghiệm làm việc với học sinh Để đạt hiệu cao Cuộc thi khoa học kỹ thuật, công việc hướng dẫn người thầy đóng vai trị quan trọng cần thực số biện pháp sau: + Bước thứ nhất: Tạo hứng thú niềm tin cho học sinh để em chủ động tìm tịi, nghiên cứu Rất nhiều học sinh có lực tư tốt tin tưởng vào thành công NCKH nên có tâm lý e dè Tại tỉnh Lào Cai, dẫn chứng kết nhều năm liền ý nghĩa để củng cố niềm tin cho em +Bước thứ hai: Hướng dẫn em tìm tịi ý tưởng Đối với học sinh trung học, việc tìm tịi ý tưởng nghiên cứu quan trọng Các ý tưởng xuất phát từ đòi hỏi thực tiễn ngày Ví dụ năm 2017, ti vi đưa tin việc nhiều vụ tai nạn chết người ngạt khí xe tơ, tơi hỏi học sinh “ Liệu có cách giảm thiểu rủi ro tai nạn gặp phải?” Và tiền đề dự án Hệ thống kiểm sốt dưỡng khí xe ô tô + Bước thứ ba: Cùng học sinh xác định rõ loại dự án mà học sinh nghiên cứu Tức xác định rõ lĩnh vực, dự án dự án khoa học hay dự án kĩ thuật.từ có phương pháp nghiên cứu, bước tiến hành nghiên cứu hợp lý -4- Đối với dự án khoa học: a Xác định câu hỏi nghiên cứu: - Lựa chọn chủ đề Thu hẹp chủ đề cách xem xét trường hợp đặc biệt - Tiến hành nghiên cứu tổng quan viết dự thảo đề cương nghiên cứu - Nêu giả thuyết khoa học nêu mục đích nghiên cứu b Kế hoạch phương pháp nghiên cứu: - Xây dựng kế hoạch nghiên cứu/thiết kế thí nghiệm - Yêu cầu phê duyệt dự án (điền mẫu phiếu xin chữ ký phê duyệt) Bởi làm thiếu, nghiên cứu bất hợp pháp gặp rủi ro cao - Viết báo cáo nghiên cứu tổng quan c Thực kế hoạch nghiên cứu: - Thu thập tài liệu thiết bị thí nghiệm; xây dựng thời gian biểu phịng thí nghiệm - Tiến hành thí nghiệm Ghi lại liệu định lượng định tính - Phân tích liệu, áp dụng phương pháp thống kê thích hợp - Lặp lại thí nghiệm, cần thiết, nhằm triệt để khám phá vấn đề - Đưa kết luận - Viết báo cáo thí nghiệm - Viết tóm tắt báo cáo d Trình bày kết nghiên cứu: - Ghi lại hình ảnh để giới thiệu dự án - Làm thuyết trình dự án trước giáo viên bạn lớp -5- Đối với dự án kỹ thuật: a Xác định vấn đề nghiên cứu: - Xác định nhu cầu tiếp nhận yêu cầu b Thiết kế phương pháp: - Phát triển tiêu chuẩn thiết kế - Thực việc tìm kiếm tài liệu nghiên cứu tổng quan - Chuẩn bị thiết kế sơ thuật toán dạng sơ đồ khối c Thực hiện: Xây dựng kiểm tra: - Sản xuất mẫu viết chương trình máy tính - Kiểm tra mẫu/chương trình máy tính - Thiết kế lại, cần thiết d Trình bày kết nghiên cứu: - Ghi lại hình ảnh để giới thiệu dự án - Làm thuyết trình dự án trước giáo viên bạn lớp 1.2 Lập kế hoạch chủ đề nghiên cứu khoa học - kỹ thuật: Chọn chủ đề vừa phù hợp với thân, vừa hồn cảnh địa phương sống Cần lập kế hoạch thật cụ thể có thời gian rõ ràng vô cần thiết dự án nghiên cứu khoa học kỹ thuật Phân bố thời gian để viết hồn thiện báo cáo, làm mơ hình thực nghiệm thuyết trình qua mơ hình 1.3 Rút kết luận kinh nghiệm sau nghiên cứu Từ nghiên cứu giáo viên rút kết luận thông qua thông số kỹ thuật so với tiêu chuẩn ban đầu Có nên tiếp tục thí nghiệm, thấy chưa phù hợp với kết chuyển sang hướng khác -6- Ngồi q trình học sin học sinh nghiên cứu, cần theo dõi sát em để hướng dẫn cụ thể đôn đốc, thảo luận trao đổi để kịp thời tháo gỡ khó khăn, vướn mắc Giải pháp tham mưu: Cố vấn, tham vấn để tranh thử ủng hộ học sinh, phụ huynh, đồng nghiệp, hội đồng giáo viên lãnh đạo nhà trường Kết hợp nghiên cứu dạy dọc a Đối với nhà trường - Cần nhận thức rằng, nghiên cứu khoa học kỹ thuật học sinh hoạt động trải nghiệm sáng tạo, góp phần quan vào việc đổi phương pháp dạy học, kiểm tra đánh giá, hướng tới hình thành phát triển lực cho học sinh - Tổ chức dạy học chuyên đề Nghiên cứu khoa học - Thành lập Hội đồng tư vấn khoa học - Thành lập Câu lạc nghiên cứu khoa học kỹ thuật có chế hỗ trợ pháp lý điều kiện để câu lạc hoạt động - Tổ chức thi ý tưởng khoa học - Các ý tưởng lựa chọn khuyến khích triển khai nghiên cứu; Tạo mơi trường thuận lợi cho hoạt động nghiên cứu khoa học kỹ thuật; Hỗ trợ khai thác nguồn lực xã hội b Kết hợp nghiên cứu dạy học - Thiết kế học theo định hướng tìm tịi nghiên cứu theo phương pháp dạy học tích cực như: phương pháp "Bàn tay nặn bột", "Dạy học -7- dựa dự án", "Dạy học khoa học dựa tìm tịi - nghiên cứu", "Dạy học giải vấn đề" , hình thành kỹ nghiên cứu cho học sinh - Chú trọng tính ứng dụng thực tiễn - Kết hợp với giáo viên khác xây dựng chủ đề dạy học tích hợp kiến thức liên mơn - Tạo tâm thoải mái, chấp nhận suy nghĩ khác biệt khuyến khích học sinh nêu vấn đề, đặt câu hỏi nghiên cứu - Nhạy bén phát hoàn thiện ý tưởng nghiên cứu từ câu hỏi, phát biểu, thắc mắc học sinh; Là thân người làm nghiên cứu, nắm vững dự án nghiên cứu thi hàng năm c Tranh thủ giúp đỡ giáo viên có chun mơm kinh nghiệm - Mạnh dạn tự tin trao đổi, hỏi, tìm kiếm nguồn lực hỗ trợ suốt trình thực đề tài - Tự thực đề tài nghiên cứu sở định hướng, trợ giúp từ thầy Mỗi ý kiến q báu dù trái chiều d Sự tham gia học sinh khác khơng thuộc nhóm nghiên cứu Tại trường THPT chun Lào Cai, tham vấn ý kiến hội đồng khoa học, thầy cô giáo, thường xuyên cho nhóm nghiên cứu xin ý kiến đóng góp học sinh, câu hỏi phản biện Đặc biệt, trường THPT Chuyên Lào Cai có số lượng học sinh cựu học sinh tham gia nghiên cứu khoa học đông đảo, nhiều em đạt giải cao Đây lực lượng có trình độ, kinh -8- nghiệm để hỗ trợ công tác NCKH truyền lửa đam mê cho học sinh khóa sau e Tranh thủ ủng hộ từ phụ huynh Trong trình hướng dẫn học sinh nghiên cứu khoa học, nên gặp gỡ với phụ huynh học sinh nghiên cứu phụ huynh khác để nhận đồng tình ủng hộ Sự chung tay phụ huynh giúp hạn chế khó khăn tài sở vật chất Nhều phụ huynh đóng góp ý kiến cho nhóm nghiên cứu, hỗ trợ sở nghiên cứu ủng hộ mạnh mẽ tinh thần Động viên kịp thời học sinh gặp khó khăn nghiên cứu f Giải pháp cố vấn, gợi ý học sinh bước nghiên cứu trưng bày sản phẩm: - Trên sở ý tưởng học sinh tổng hợp, giáo viên hướng dẫn lập kế hoạch chi tiết cho đối tượng nghiên cứu; trang bị kiến thức khoa học, kỹ thực hành cần thiết giao nhiệm vụ cho đối tượng tự nghiên cứu dựa hướng dẫn giáo viên để có phương án giải Khi học sinh tự nghiên cứu, giáo viên hướng dẫn thường xuyên kiểm tra, nắm bắt tiến độ tháo gỡ kịp thời khó khăn mà em gặp phải - Thực chế tạo sản phẩm theo kế hoạch - Sau tiến hành chế tạo sản phẩm giáo viên hướng dẫn cần kiểm tra lại yêu cầu kỹ thuật, an toàn sản phẩm trước vận hành, sau đảm bảo điều kiện an toàn, người nghiên cứu tiến hành kiểm chứng thực nghiệm, kiểm tra thông số kỹ thuật chép vào sổ nhật ký -9- - Nếu sản phẩm có thơng số khơng đáp ứng yêu cầu nghiên cứu chỉnh sửa cho hoàn thiện - Báo cáo nghiên cứu khoa học - kỹ thuật phải trình bày rõ ràng xác - Hướng dẫn học sinh trình bày Poster dự án nghiên cứu nội dung Poster thể nội dung theo quy định ban tổ chức Hướng dẫn học sinh thuyết trình sản phẩm trả lời phản biện a Cần cho học sinh làm quen với thuyết trình sản phẩm dự thi, câu hỏi vấn giám khảo hỏi học sinh Sau hồn thành có kết nghiên cứu, học sinh cần tập huấn, để rèn luyện kĩ thuyết trình báo cáo Thực tế cho thấy có dự án nghiên cứu có chất lượng tốt học sinh khơng biết cách thuyết trình để làm bật lên chất lượng dự án Do cần tập huấn hướng dẫn cho học sinh Thuyết trình địi hỏi ngồi việc học sinh có kiến thức, có hiểu biết cịn phải có kĩ khác + Chuẩn bị nội dung thích hợp Nội dung thuyết trình báo cáo phải ngắn gọn, súc tích, chứa đựng nội dung cốt lõi đề tài Bản thuyết trình cần chuẩn bị để thuyết trình tới phút Tuy ngắn gọn phải làm rõ tính cấp thiết đề tài, tính thể cơng sức học trị dự án + Chuẩn bị tâm lý Khi thuyết trình đề tài, học sinh hay có biểu hồi hộp, lo lắng Cần tư vấn em cách thức giảm stress, lo âu - 10 - + Chuẩn bị trang phục Trang phục cần lịch sự, đầu tóc gọn gàng ngắn giúp em tự tin gây ấn tượng tốt với người nghe + Chuẩn bị dụng cụ hỗ trợ thuyết trình mơ hình sản phẩm, máy chiếu, trình chiếu hay phối hợp với Poster b Chuẩn bị tâm lí kiến thức để trả lời câu hỏi phản biện Việc trả lời thuyết phục câu hỏi phản biện không ghi điểm trước ban giám khảo mà cịn tạo hướng nhằm hoàn thiện cho dự án Do học sinh cần tập huấn kĩ để thực tốt nội dung + Đọc thật kĩ báo cáo Khơng phải để thuộc lịng mà học sinh cần nắm vững để không bị “lệch ray” trả lời Một số câu hỏi giám khảo thường có mục đích cố tình “bẫy” để đưa học sinh khỏi nội dung dự án Nếu học sinh không nắm vững bị hoang mang phủ nhận cơng sức, tính ý nghĩa đề tài + Tập trung lắng nghe ghi chép câu hỏi Khi nghe xong câu hỏi cần thảo luận ( với đề tài có học sinh) để bàn bạc, thống câu trả lời Kĩ quan trọng trả lời đúng, trúng thể kĩ làm việc nhóm +Biết xin lỗi trả lời sai, thể tôn trọng người hỏi tinh thần cầu thị nghe góp ý Các góp ý dù trái chiều có nhiều ý nghĩa việc hoàn thiện dự án hay tạo nhiều ý tưởng nghiên cứu Phần III: Hiệu - 11 - Khi áp dụng đề tài hướng dẫn học sinh NCKH đạt giả cao kì thi cấp tỉnh Quốc gia, cố vấn cho số dự án có kết tốt Cụ thể có 04 giải Nhất cấp tỉnh, giải Nhất, Nhì , Ba cấp Quốc gia Các kinh nghiệm theo tơi áp dụng linh hoạt vào nhiều trường học để nâng cao chất lượng nghiên cứu khoa học Tôi hy vọng kinh nghiệm giúp ích cho đồng nghiệp hướng dẫn học sinh nghiên cứu khoa học kỹ thuật đạt kết Phần IV: Đề xuất, kết luận Mặc dù có nhiều cố gắng thời gian viết có hạn nên đề tài sáng kiến kinh nghiệm đưa khơng tránh khỏi thiếu sót Rất mong đóng góp ý kiến, xây dựng cấp trên, quý đồng nghiệp để đề tài Sáng kiến kinh nghiệm ngày hoàn thiện hơn./ - 12 - ... kinh nghiệm việc thực chuyên đề 5.5 Phương pháp chuyên gia Trong trình nghiên cứu, viết chuyên đề hướng dẫn học sinh nghiên cứu khoa học học sinh tham vấn được ý kiến nhiều chuyên gia đầu ngành... học, kiểm tra đánh giá, hướng tới hình thành phát triển lực cho học sinh - Tổ chức dạy học chuyên đề Nghiên cứu khoa học - Thành lập Hội đồng tư vấn khoa học - Thành lập Câu lạc nghiên cứu khoa. .. nghiệm đúc rút trình hướng dẫn nghiên cứu khoa học để giúp công tác nghiên cứu khoa học có định hướng, có phương pháp thu kết khả quan Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu phương pháp cách