hướng dẫn học sinh cấp THPT nghiên cứu khoa học đạt giải lĩnh vực hóa sinh và y sinh sức khỏe

- Tên sáng kiến/ đề tài giải pháp: hướng dẫn học sinh cấp THPT nghiên cứu khoa học đạt giải - lĩnh vực hóa sinh y sinh sức khỏe - Lĩnh Vực: Giải pháp tác nghiệp III MỤC ĐÍCH YÊU CẦU CỦA ĐỀ TÀI, SÁNG KIẾN: Hướng dẫn học sinh THPT NCKH đạt giải - lĩnh vực hóa sinh y sinh sức khỏe Thực trạng ban đầu trước áp dụng sáng kiến: Trường THPT Nguyễn Trung Trực tọa lạc thị trấn Tri Tôn, huyện Tri Tơn, Tỉnh An Giang Huyện Tri Tơn có khoảng 1200 em học sinh Số học sinh có hứng thú với nghiên cứu khoa học ít, phần lớn học sinh không hiểu rõ nghiên cứu khoa học, đa số em cho việc nghiên cứu khoa học vấn đề cao siêu, làm khơng Hoạt động nghiên cứu khoa học chưa thực trọng Giáo viên có đề tài hướng dẫn học sinh nghiên cứu khoa học thực giáo viên/ 90 giáo viên đơn vị/ năm Hoạt động ngiên cứu khoa học thực nhỏ lẻ, khơng có qui mơ tồn trường, cịn ảnh hưởng tư tưởng giáo viên người giảng dạy, người làm việc… Một số dự án nghiên cứu khoa học số giáo viên hướng dẫn học sinh lần đầu chưa làm qui định, lúng túng việc chọn lĩnh vực, đặt tên cho dự án, cách viết bài, tài liệu minh chứng,… Sự cần thiết phải áp dụng sáng kiến: Nhằm mở rộng, phát triển phong trào nghiên cứu khoa học trường học, kích thích em học sinh có nhiều hứng thú với nghiên cứu khoa học, trợ giúp số giáo viên hướng dẫn học sinh lần đầu biết đâu, từ lúc chọn đề tài, tìm lĩnh vực, đặt tên cho dự án, cách viết bài, tài liệu minh chứng,… Bản thân năm liên tiếp hướng dẫn học sinh THPT thi nghiên cứu khoa học đoạt giải cao cấp tỉnh, cụ thể sau: năm học 2017-2018 với dự án “Nhang muỗi thảo dược”, học sinh đạt giải cấp tỉnh - Năm học 2018-2019 với dự án “Sản xuất phân tích thành phần tinh dầu quýt Lai Vung Núi Cấm” , học sinh đạt giải nhì cấp tỉnh - Năm học 20192020 với dự án “Xà phòng KOLSOL hương chúc”, học sinh đạt giải cấp tỉnh Từ thực tế trên, thân trăn trở: -Làm để tăng say mê làm NCKH học sinh? -Làm để hướng dẫn dự án đạt kết cao? -Làm để học sinh tự trình báo cáo khoa học hồn chỉnh? Chính lí tơi đưa đề tài: “hướng dẫn học sinh THPT nghiên cứu khoa học đạt giải - lĩnh vực hóa sinh y sinh sức khỏe” Nội dung sáng kiến: Nghiên cứu khoa học lĩnh vực sở giáo dục trọng phát triển năm gần Nghiên cứu khoa học hành động tìm hiểu, quan sát, thí nghiệm … dựa số liệu, liệu, tài liệu thu thập để phát chất, quy luật chung vật, tượng, tìm kiến thức tìm ứng dụng kỹ thuật mới, mơ hình có ý nghĩa thực tiễn Ở Việt Nam chúng ta, Nghiên cứu khoa học “lạ lẫm” với đa số học sinh Tuy nhiên, nói Nghiên cứu khoa học vừa quyền lợi nghĩa vụ học sinh Nghiên cứu khoa học mang lại cho cho học sinh nhiều thứ, học sinh chủ động học tập, phương pháp học tập tư hình thành Cách thức phát vấn đề giải vấn đề, học sinh giỏi giao tiếp, cách làm việc nhóm (teams Hướng dẫn học sinh THPT NCKH đạt giải - lĩnh vực hóa sinh y sinh sức khỏe word) học sinh có đựoc niềm vui từ thành cơng, tôn trọng, yêu quý từ người xung quanh Đặc biệt giai đoạn tiền đề tạo điều kiện cho học sinh có ý tưởng khởi nghiệp sau Hơn nữa, học sinh có khoản tiền thưởng (thường ít), học sinh cịn đựoc cộng điểm nhà tuyển dụng ưu tiên trình vấn Tuy nhiên, để thành cơng NCKH học sinh phải nhiều thứ Thời gian, tiền bạc cơng sức, Thời gian để tìm tịi, đọc tài liệu, thực tế, khảo sát, viết báo cáo Tiền để photo tài liệu, in ấn, chi phí khác,… Cơng sức lớn, học sinh phải nỗ lực tư thời gian dài Để dễ dàng hướng dẫn học sinh làm đề tài nghiên cứu khoa học cấp THPT giáo viên hướng dẫn cần làm số công việc sau: 3.1 Tạo hứng thú đam mê khoa học cho học sinh: Khi em bước vào lớp 10 giáo viên giới thiệu cho em số dự án nghiên cứu khoa học thành cơng, khích thích hứng thú khoa học cho học sinh, làm cho em hiểu việc nghiên cứu khoa học vấn đề cao siêu, ngồi tầm với mà tìm hiểu làm sản phẩm, vật gần gũi như: tạo sản phẩm chưa làm mang tinh đặc trưng địa phương (tinh dầu chúc,…), cải tiến sản phẩm thành sản phẩm thân thiện môi trường (nhang muỗi thảo dược, thuốc xua muỗi thảo dược, tinh dầu thiên nhiên,…), công cụ lao động (máy cắt cỏ, máy gọt vỏ, …) Các em quan sát sống xung quanh chung ta, tìm hiểu, tìm tịi để hình thành ý tưởng nghiên cứu khoa học 3.2 Lập kế hoạch Thực kế hoạch nghiên cứu: Sau em hình thành hứng thú, đam mê khoa học, giáo viên hướng dẫn nêu lên quyền lợi thách thức em tham gia nghiên cứu khoa học Người muốn làm nghiên cứu khoa học phải có kiến thức định lĩnh vực nghiên cứu, chủ yếu phải rèn luyện cách làm việc tự lực có phương pháp Do đó, học sinh với kiến thức hạn chế thực nghiên cứu khoa học phải phát huy khả tự học để trau dồi kiến thức cần thiết, đồng thời việc lựa chọn đề tài nên phù hợp với khả (bao gồm phụ hợp kiến thức, thời gian, tiền bạc … ) Sau em tâm vượt qua để tham gia nghiên cứu giáo viên vạch kế hoạch nghiên cứu cho em theo bước sau: STT Nội dung cơng việc Ngày thực Thực Hình thành ý tưởng, lựa chọn lĩnh vực dự thi Trong năm học lớp 10 Học sinh + GVHD Tìm hiểu tư liệu liên quan sách, Trong năm học lớp 10 báo, internet… Học sinh + GVHD Hướng dẫn học sinh THPT NCKH đạt giải - lĩnh vực hóa sinh y sinh sức khỏe Tìm kiếm nguyên, vật liệu Hè lớp 10 Học sinh Tiến hành thiết kế, làm sản phẩm sửa chữa sản phẩm Hè lớp 10 Học sinh + GVHD Hoàn thiện sản phẩm, đặt tên Đầu năm học 11 Học sinh Gửi mẫu đến quan chức kiểm nghiệm sản phẩm Đầu năm học 11 GVHD Viết báo cáo hoàn thiện yêu cầu thi với hướng dẫn GVHD Chuẩn bị poster, in báo cáo, power point thuyết trình thi chung (nếu vào vòng chung cuộc) vào tháng 12 năm học 11 năm học 11 Học sinh Học sinh 3.2.1 Hình thành ý tưởng, lựa chọn lĩnh vực dự thi: Một ý tưởng đề tài nghiên cứu khoa học phải mang tính mẻ, thời sự, tính dặc trưng địa phương (nơi có mà nơi khác khơng có) hướng vào lĩnh vực hoạt động đa dạng khoa học đời sống, hướng tới vấn đề chưa giải triệt để lĩnh vực nghiên cứu khoa học đó… Cái nghiên cứu ý tưởng, cách tiếp cận, phương pháp, kết cách diễn giải Ngày nay, khó có nghiên cứu hồn tồn mới, mà hay hai khía cạnh Do đó, u cầu nghiên cứu khơng cần phải hoàn toàn nguyên thủy, cần phải có cách tiếp cận hay phương pháp Thật ra, công việc nghiên cứu khoa học (trong học sinh) nghiên cứu, tìm tịi nhằm phát mới, giải vấn đề mà thực tiễn lý luận đặt Học sinh tìm ý tưởng từ việc đọc sách, báo, Internet, nghe đài qua quan sát thực tế Khi học sinh phát vấn đề, chọn cho hướng nghiên cứu phù hợp có tính khả thi Với dự án “Nhang muỗi thảo dược” nhang muỗi không nhiều người làm, nhiên dự án tính thành phần nhang muỗi có chúc đặc sản địa phương Với dự án “Sản xuất phân tích thành phần tinh dầu quýt Lai Vung Núi Cấm” tính tinh dầu quýt gắn với địa phương Lai Vung Và Núi Cấm chưa nghiên cứu Với dự án “Xà phịng KOLSOL hương chúc”, tính chất tạo hương xà phòng tinh dầu chúc, loại tinh dầu có Tri Tơn Huyện Tri Tơn huyện miền núi, có thảm thực vật vơ phong phú, có nhiều loại cỏ, có dược tính đặc trưng địa phương (cây chăm, ngành ngạnh, nhàu,…) chưa nghiên cứu triệt để, kho ý tưởng tuyệt vời, em học sinh nghiên cứu thêm 2.2 Tìm hiểu tư liệu liên quan sách, báo, internet Sau hình thành ý tưởng công tác nghiên cứu tài liệu, cơng tác nghiên cứu tài liệu đóng vai trị quan trọng Đó khơng phải cơng việc làm lần Hướng dẫn học sinh THPT NCKH đạt giải - lĩnh vực hóa sinh y sinh sức khỏe trình đơn tuyến, mà lặp lặp lại nhiều lần, giúp củng cố luận cứ, luận chứng, bổ sung đánh giá phê bình khoa học Với dự án “Nhang muỗi thảo dược” em cần tìm hiểu cách làm nhang muỗi, nguyên liệu, thành phần nguyên liệu (lá chúc, sả, trà), chuẩn bị nguyên liệu làm nhang, chất nào, loại tự nhiên có khả chống muỗi tốt Với dự án “Sản xuất phân tích thành phần tinh dầu quýt Lai Vung Núi Cấm” em cần tìm hiểu khái niệm tinh dầu, tính chất lý hóa, phương pháp sản xuất tinh dầu, ưu khuyết phương pháp, từ lựa chọn phương pháp phù hợp Với dự án “Xà phòng KOLSOL hương chúc”, em cần tìm hiểu cách làm xà phịng, ngun liệu, thành phần nguyên liệu ( dầu oive, dầu dừa, dầu cọ, tinh dầu chúc),… Có tài liệu cần dùng, cần thiết cho dự án mà sách báo tiếng việt khơng có, em phải tìm hiểu từ tư liệu từ tiếng nước phải phiên dịch sang tiếng Việt Ví dụ tìm hiểu thành phần dầu olive, dầu cọ em phải tham khảo tài liệu tiếng nước ngồi Cơng việc chiếm nhiều thời gian công sức em phải bỏ 3.2.3 Tìm kiếm nguyên, vật liệu, dụng cụ cần chuẩn bị: Sau có tư liệu, cách làm tay, công việc không phần quan trọng tìm kiếm cho đủ nguyên vật liệu cần thiết để làm sản phẩm, có ngun liệu có sẵn địa phương dễ tìm, có ngun, vật liệu khơng có phải tự chế tìm kiếm nơi bán để mua công việc tốn nhiều tiền bạc công súc giáo viên hướng dẫn học sinh, dự án “Nhang muỗi thảo dược” chúc, sả, dễ kiếm địa phương, trà tươi, bột keo phải tìm mua, Tri Tơn khong có phải Long Xun mua, khn nhang em phải làm khuôn tự chế, máy nghiền nguyên liệu em sử dụng máy xay sinh tố gia đình Với dự án “Sản xuất phân tích thành phần tinh dầu quýt Lai Vung Núi Cấm” quýt Núi Cấm dễ tìm gần địa phương, quýt Lai Vung phải tìm qua vườn quýt Lai Vung mua, hệ thống chưng cất tinh dầu nhờ hỗ trợ phịng thí nghiệm nhà trường Với dự án “Xà phòng KOLSOL hương chúc”, dấu dừa, tinh dầu chúc em tốn thời gian, công sức chế biến ra; NaOH, dầu olive, dầu cọ, khn xà phịng phải tìm mua từ nhiều nơi khác nhau, máy khuấy, bếp điện nhờ hỗ trợ gia đình 3.2.4 Tiến hành thiết kế, làm sản phẩm điều chỉnh sản phẩm Công ciệc tiến hành thiết kế làm sản phẩm điều chỉnh sản phẩm việc quan trọng nhất, cơng việc địi hỏi phải lặp lặp lại nhiều lần Những lần đầu, sản phẩm làm chưa hồn thiện khơng thành cơng, hình thức chưa đẹp, phải làm đi, làm lại nhiều lần, điều chỉnh thao tác, thiêt kế, cách thức, liều lượng pha chế tỉ lệ phối trộn đạt sản phẩm hồn chỉnh Đây cơng việc tốn nhiều thời gian công sức nên thường cho em thực việc mùa hè để không ảnh hưởng đến việc học em Công việc rèn luyện cho em cách thức làm việc nhóm, cách làm việc, thao tác, công thức làm, nguyên liệu phối trộn phải cân đo đong đếm ghi nhận lai Có sản phẩm phải làm 4,5 lần thất bại Do đó, Cơng việc địi hỏi em phải kiên Hướng dẫn học sinh THPT NCKH đạt giải - lĩnh vực hóa sinh y sinh sức khỏe trì, làm việc tỉ mỉ thành công, lần đầu làm chưa mà em nản, khơng kiên trì thất bại Với dự án “Nhang muỗi thảo dược” từ sả chúc, trà em phải phơi khô cắt nhỏ, xay nhiễn Việc phơi khô loại phải phơi vừa phải cho giữ màu xanh lúc tinh dầu nên việc phải làm làm lại để canh thời gian phù hợp Lá sau phơi khô cắt nhỏ, xay nhiễn, em khơng có máy chun dụng nên xay mằng máy sinh tố phải xay xay lại nhiều lần nhiễn Sau chuẩn bị xong nguyên liệu đến khâu cân phối trộn nguyên liệu Các em thử nghiệm nhiều lần lần đầu làm lượng ngun liệu khác nhau, sau từ từ điều chỉnh kết để làm khoanh nhang sau: Bột Bột Bột Bột Bột Số buổi sả trúc trà nhang keo phơi Lần 5g 5g 5g 5g 5g nắng phút 30% Lần 5g 5g 5g 5g 2.5g nắng 10 phút 40% Lần 5g 5g 2.5g 5g 2.5g nắng 20 phút 50% Lần 5g 2.5g 2.5g 5g 2g nắng 35 phút 60% Lần 5g 5g 5g 2.5g 2g nắng Cháy gần hết 90% Lần 3g 5g 5g 1.5g nắng Cháy hoàn toàn 90% 5g Thời gian cháy Khả đuổi muỗi Trộn toàn nguyên liệu theo tỉ lệ (lần 6) pha với 0,5ml nước nhồi hỗn hợp Đem hỗn hợp cho vào khn khoanh nhang, sau lấy ra, phơi khô nhang thành phẩm Nhang lấy phải khéo, không bị gãy khoanh nhang Hướng dẫn học sinh THPT NCKH đạt giải - lĩnh vực hóa sinh y sinh sức khỏe thử đốt sản phẩm kiểm nghiệm Với dự án “Sản xuất phân tích thành phần tinh dầu quýt Lai Vung Và Núi Cấm” Bản thân em tiến hành tách lấy tinh dầu từ phương pháp chưng cất nước, sau nhiều lần thử nghiệm để đạt lượng tinh dầu cao cần xử lý nguyên liệu sau: lột lấy vỏ trái quýt ngâm qua đêm với nước (tỉ lệ khoảng 1: tốt ngun liệu khơng bị khét), ngâm sau hỗn hợp cho vào máy nghiền nát nguyên liệu Các em thử nghiệm nhiều lần lần đầu làm lượng tinh dầu thu ít, sau từ từ điều chỉnh kết sau: Trái quýt tươi Vỏ trái quýt Tỉ lệ khối lượng vỏ/nước muối Lượng tinh dầu quýt Lai Vung thu Lượng tinh dầu quýt Núi Câm thu Tình trang nguyên liệu sau chưng cất Trọng lượng (vỏ cắt to) làm liền 500g 100g 1/1,5 1,25ml 1,25ml Bị cháy khét 500g 100g 1/2 2,0ml 1,8ml Bình thường 500g 100g 1/1,75 3,25ml 3,0ml Bị cháy khét 500g 100g 1/1,75 5,25ml 5,0ml Bị cháy khét 500g 100g 1/2 6,35ml 6,0ml Bình thường Trọng lượng (vỏ cắt to) ngâm qua đêm Trọng lượng (vỏ xay nhiễn) làm liền Trọng lượng (vỏ xay nhiễn) ngâm qua đêm Trọng lượng (vỏ xay nhiễn) ngâm qua đêm Tiến hành chưng cất theo phương pháp lôi nước : Hướng dẫn học sinh THPT NCKH đạt giải - lĩnh vực hóa sinh y sinh sức khỏe Thời gian chưng cất kéo dài thấy lượng tinh dầu ống thu không đổi ngưng lại Hỗn hợp tinh dầu nước đưa vào thiết bị phân ly để tách tinh dầu thô nước chưng Tinh dầu thô làm khan Na2SO4 khan để tinh dầu thành phẩm, nước chưng cho tiếp tục phân ly để thu tinh dầu loại II (hoặc tận dụng nước chưng để gội đầu) Tinh dầu Quýt Lai Vung Tinh dầu quýt Núi Cấm Với dự án “Xà phòng KOLSOL hương chúc”, Cân nguyên liệu cho kg xà phòng Các em thừ nghiệm nhiều lần kết sau: Tên Vật liệu Lần Lần Lần Lần Dầu dừa 195g 195g 195g 195g Dầu oliu 195g 195g 195g 195g Dầu cọ 195g 195g 195g 195g NaOH 80g 90g 95g 92,5g Nước hòa tan NaOH 290g 280g 275g 277,5g Tinh dầu chúc 10g 12g 15g 15g 0.1g+ 30g 0.07g+ 30g 0.05g+ 30g 0.05g+ 30g Xà phòng mềm, mùi nhạt, màu đậm Xà phòng cứng hơn, mùi nhạt, màu đậm Xà phòng cứng, mùi thơm, màu đẹp Xà phòng cứng vừa phải, mùi thơm, màu đẹp Màu+ H2O Kết pha dung dịch NaOH 25% (100g NaOH+ 300g H2O), để nguội Hướng dẫn học sinh THPT NCKH đạt giải - lĩnh vực hóa sinh y sinh sức khỏe o Trộn dầu oliu, dầu cọ, dầu dừa gia nhiệt khoảng 60-70 C (khơng cho nhiệt độ cao q hư mẻ xà phịng, khơng thấp q phản ứng xảy chậm) Cho từ từ dung dịch NaOH để nguội vào, tiếp tục khuấy trộn Cho tinh dầu chúc cho màu theo ý thích: Đổ dung dịch vào khuôn đợi cho cứng lại: Hướng dẫn học sinh THPT NCKH đạt giải - lĩnh vực hóa sinh y sinh sức khỏe Sản phẩm 3.2.5 Thử nghiệm, hoàn thiện sản phẩm, đặt tên: Sản phẩm làm phải thử nghiệm nhiều lần, đưa cho người thuộc nhiều đối tượng khác sử dụng lấy ý kiến đóng góp để tiến hành sữa chữa hồn thiện sản phẩm Với nhang muỗi thảo dược sau làm chia cho người sử dụng, kiểm chứng khả cháy, khả diệt muỗi,…; Tinh dầu quýt sau làm chia cho người sử dụng dùng để xơng phịng để kiểm chứng tác dụng Xà phịng KOLSOL sau làm chia cho người sử dụng kiểm chứng độ cứng, mùi thơm, khả tẩy rửa,…Từ đó, em rút kinh nghiệm điều chỉnh liều lượng nguyên liệu cho phù hợp Sau sản phẩm hoàn thiện thử nghiệm lần cuối lấy phiếu ý kiến người cho vào thu hoạch (phụ lục) Việc đặt tên đề tài cách chuẩn xác quan trọng giúp học sinh xác định đối tượng phạm vi nghiên cứu Tên đề tài phải ngắn gọn, súc tích, chữ chứa đựng nhiều thông tin Ngôn ngữ dùng tên đề tài phải rõ ràng, chuẩn xác để hiểu theo nghĩa nhất, không tạo khả hiểu thành nhiều nghĩa Do đó, việc đặt tên khơng phải cơng việc dễ dàng, em tốn khơng thời gian cho Ví dụ: “Nhang muỗi thảo dược” , “Sản xuất phân tích thành phần tinh dầu quýt Lai Vung Và Núi Cấm” , “Xà phòng KOLSOL hương chúc”, nhìn vào tên đề tài thấy rõ đối tượng phạm vi nghiên cứu (chữ KOLSOL tiếng khmer chúc nên em lấy từ đặt tên cho xà phòng) Sau làm hoàn chỉnh sản phẩm, việc chọn lĩnh vực để đăng ký dự thi công việc nhiều thời gian, giáo viên hướng dẫn học sinh phải nghiên cứu kỹ lĩnh vực dự thi, xem xét sản phẩm gần giống với lĩnh vực từ lựa chọn lĩnh vực phù hợp 10 ... đạt giải - lĩnh vực hóa sinh y sinh sức khỏe 23 Hướng dẫn học sinh THPT NCKH đạt giải - lĩnh vực hóa sinh y sinh sức khỏe 24 Hướng dẫn học sinh THPT NCKH đạt giải - lĩnh vực hóa sinh y sinh sức. .. đạt giải - lĩnh vực hóa sinh y sinh sức khỏe 28 Hướng dẫn học sinh THPT NCKH đạt giải - lĩnh vực hóa sinh y sinh sức khỏe 29 Hướng dẫn học sinh THPT NCKH đạt giải - lĩnh vực hóa sinh y sinh sức. .. đạt giải - lĩnh vực hóa sinh y sinh sức khỏe 33 Hướng dẫn học sinh THPT NCKH đạt giải - lĩnh vực hóa sinh y sinh sức khỏe 34 Hướng dẫn học sinh THPT NCKH đạt giải - lĩnh vực hóa sinh y sinh sức