Khi học sinh là "nhà sáng chế"

Dù còn đang ngồi trên ghế nhà trường, nhưng có nhiều học sinh luôn ấp ủ niềm đam mê, tạo ra những sáng chế hữu ích cho cuộc sống hằng ngày. Thông qua Cuộc thi Khoa học Kỹ thuật (KHKT) dành cho học sinh trung học cấp tỉnh, một số học sinh đã mạnh dạn đem đến những nghiên cứu của mình, giành được giải cao, được bạn bè, thầy cô nể phục.

2 học sinh Nguyễn Viết Hưng và Nguyễn Thành Long, lớp 11A4, Trường THPT Hòn Gai (đeo kính) - nhóm tác giả đoạt giải nhất tại Cuộc thi KHKT cấp tỉnh dành cho học sinh trung học 2020-2021 cùng thầy hướng dẫn hoàn thiện sản phẩm.

Ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong nuôi tôm

Đầu tháng 1 vừa qua, chúng tôi có dịp gặp Nguyễn Viết Hưng và Nguyễn Thành Long (lớp 11A4, Trường THPT Hòn Gai) - nhóm tác giả đoạt giải nhất tại Cuộc thi KHKT dành cho học sinh trung học cấp tỉnh năm học 2020-2021, với dự án “Ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong cảnh báo sớm rủi ro môi trường nuôi tôm”.  Đây cũng là một trong 2 dự án được lựa chọn tham gia Cuộc thi Sáng tạo KHKT cấp quốc gia do Bộ GD&ĐT tổ chức dự kiến vào tháng 3/2021. Ấn tượng đầu tiên về tính cách của Hưng và Long chính là sự nhanh nhẹn, hoạt bát, thông minh.

Nguyễn Viết Hưng say sưa kể: Được các thầy cô tạo điều kiện, chúng em đã có thêm thời gian để dày công nghiên cứu sáng chế của mình. Sở dĩ, chúng em lựa chọn đề tài "Ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong cảnh báo sớm rủi ro môi trường nuôi tôm" vì Quảng Ninh là một trong những địa phương có nhiều tiềm năng và lợi thế để nuôi trồng thủy hải sản. Tuy nhiên, nghề nuôi tôm vẫn thiếu tính ổn định, hiệu quả mang lại chưa tương xứng với tiềm năng, thế mạnh của địa phương. Quá trình nuôi tôm chủ yếu dựa trên kinh nghiệm và phụ thuộc nhiều vào các yếu tố tự nhiên. Một số nơi đã bắt đầu áp dụng công nghệ cảnh báo, nhưng chỉ có thể thông báo được trạng thái hiện tại của môi trường nuôi, mà không có cảnh báo trước, vì vậy việc xử lý sự cố chưa kịp thời và hiệu quả thấp.

Nhóm tác giả Trường THPT Hòn Gai cùng các thầy hướng dẫn, bạn cùng lớp đi thực địa ở đầm tôm. (Ảnh nhà trường cung cấp)

Tiếp lời của Hưng, Nguyễn Thành Long giải thích thêm cho chúng tôi rằng, những năm gần đây, trí tuệ nhân tạo (AI - Artificial Intelligence) - một trong những nhân tố của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 được ứng dụng vào ngành nuôi trồng thủy sản nói chung và nuôi tôm nói riêng sẽ giúp các hộ nông dân giảm thiểu sự phụ thuộc vào yếu tố tự nhiên, nâng cao năng suất, chất lượng thành phẩm, hướng đến sự ổn định bền vững cho ngành nuôi trồng thuỷ sản.

Từ ý tưởng đó, hai cậu học trò Hưng và Long đã bắt tay vào tìm hiểu những yếu tố ảnh hưởng đến môi trường nuôi tôm, rồi tìm hiểu công nghệ, linh kiện có thể sử dụng để lắp ráp được thiết bị đánh giá các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình nuôi tôm, tìm hiểu về trí tuệ nhân tạo và cách thức vận hành để thiết bị dự báo được sự biến đổi (tốc độ, thời gian) của độ pH, DO, nhiệt độ, độ đục... Sau đó, lắp đặt một hệ thống thiết bị để đo lường và cảnh báo sớm sự biến đổi của các chỉ số pH, DO, nhiệt độ, độ đục... trong các đầm nuôi tôm.

Máy khử mùi trong trang trại chăn nuôi gia cầm

Chiếc máy hữu ích này do hai học sinh Nguyễn Tuấn Linh (lớp 10A2) và Vũ Anh Đức (lớp 11A1), Trường THPT Bạch Đằng (TX Quảng Yên) thực hiện. Sản phẩm đã đoạt giải nhì tại Cuộc thi KHKT dành cho học sinh trung học cấp tỉnh năm học 2020-2021.

Nguyễn Tuấn Linh và Vũ Anh Đức, học sinh Trường THPT Bạch Đằng (TX Quảng Yên) nghiên cứu, thảo luận về máy khử mùi trong trang trại chăn nuôi gia cầm. (Ảnh nhà trường cung cấp)

Nguyễn Tuấn Linh chia sẻ: Quá trình tìm hiểu, em được biết, đến nay toàn TX Quảng Yên có hơn 2.200 trang trại các loại. Phường Hà An nơi em sinh sống cũng có trên 300ha trang trại gia cầm. Tuy nhiên, hầu hết các trang trại, hộ chăn nuôi nằm trong khu dân cư, nên gây ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của cộng đồng khu dân cư xung quanh. Việc chăn nuôi nhỏ, với vốn đầu tư không cao, công nghệ lạc hậu, gây ảnh hưởng đến môi trường, đặc biệt là giai đoạn trước thu hoạch. Vào mùa hè, thời tiết oi bức nóng nực, mùi hôi của các trại nuôi gia cầm bốc lên gây mất vệ sinh. Từ nhu cầu thực tế đó đã thôi thúc chúng em tìm tòi và đưa ra ý tưởng chế tạo “Máy khử mùi trong trang trại chăn nuôi gia cầm”, giúp người nuôi gia cầm giảm thiểu tối đa khí độc hại thải ra môi trường và đảm bảo tốt hơn chất lượng gia cầm cung cấp cho thị trường.

Vũ Anh Đức kể thêm: Chúng em đã thử nghiệm tại trại gia cầm Hồng Thái và trại gia cầm Hà Lành. Máy khử mùi của chúng em đã đảm bảo yêu cầu thao tác, điều khiển dễ dàng, đảm bảo an toàn khi vận hành, góp phần cải thiện môi trường xung quanh trang trại chăn nuôi. Các bộ phận cấu tạo bao gồm: Cảm biến nồng độ NH3 nhạy; moto hút phải khỏe, tạo đủ áp lực để phun nước vôi; bể chứa đủ kín để quạt hút hoạt động hiệu quả. Thiết kế máy đơn giản, dễ lắp đặt, dễ sử dụng, dễ vệ sinh, bảo dưỡng, giá thành rẻ, vật liệu dễ tìm.

Thầy Lại Đình Tuấn, giáo viên hướng dẫn của Linh và Đức cho hay: Chiếc máy khử mùi các em sáng chế có giá thành rẻ hơn so với các sản phẩm khác trên thị trường mà vẫn đem lại hiệu quả cao. Hiện nay, các em đang tiếp tục hoàn thiện sản phẩm, với hy vọng được nhân rộng, trở thành thiết bị phổ biến và hữu ích cho các hộ nuôi.

10 tác giả của 5 dự án được trao giải nhất tại Cuộc thi KHKT dành cho học sinh trung học cấp tỉnh năm học 2020-2021. Ảnh: Dương Hương

Chắp cánh ước mơ sáng chế cho thế hệ trẻ

Hai dự án kể trên chỉ là số ít trong rất nhiều sáng chế của học sinh Quảng Ninh những gần đây. Qua tìm hiểu được biết, những năm qua, Sở GD&ĐT đã tích cực tổ chức Cuộc thi KHKT dành cho học sinh trung học cấp tỉnh, với mong muốn thôi thúc ngọn lửa đam mê nghiên cứu khoa học cho thế hệ trẻ. Từ đó, phát hiện, nuôi dưỡng các ý tưởng khoa học, giúp học sinh vận dụng kiến thức đã học vào giải quyết những vấn đề thực tiễn của cuộc sống, góp phần đẩy mạnh thực hiện dạy học theo phương châm "học đi đôi với hành". Thúc đẩy đổi mới phương pháp dạy học, kiểm tra đánh giá; nâng cao chất lượng giáo dục trong các cơ sở giáo dục trung học; phát triển năng lực học sinh.

Theo đó, năm học 2020-2021, dù bị ảnh hưởng nhiều bởi dịch Covid-19, nhưng các sản phẩm dự thi tại Cuộc thi KHKT dành học sinh trung học cấp tỉnh được tổng kết vào tháng 12/2020 vẫn đa dạng về lĩnh vực và được Ban Tổ chức đánh giá cao. Cụ thể, cuộc thi lần này có sự tham gia của 94 dự án, với 182 học sinh, ở 14 lĩnh vực; trong đó có 36 trường THCS với 41 dự án của 77 em học sinh, 29 trường THPT với 52 dự án của 103 em học sinh và 1 dự án của Trung tâm HN-GDTX tỉnh.

Thúc đẩy giáo dục STEM trong trường học sẽ giúp học sinh thêm đam mê nghiên cứu khoa học. Ảnh chụp học sinh Trường TH-THCS-THPT Văn Lang (TP Hạ Long) tham gia CLB STEM.

Ban Tổ chức trao 5 giải nhất cho 5 dự án của 10 tác giả, 17 giải nhì, 28 giải ba và 19 giải tư. Trong đó có 2 dự án được lựa chọn tham gia Cuộc thi Sáng tạo KHKT cấp quốc gia do Bộ GD&ĐT tổ chức dự kiến vào tháng 3/2021. Đó là dự án “Chế tạo bộ thiết bị hỗ trợ phục hồi chức năng chi trên cho trẻ bại não” của nhóm tác giả Trường THPT Chuyên Hạ Long và dự án “Ứng dụng trí tuệ nhân tạo trong cảnh báo sớm rủi ro môi trường nuôi tôm” của nhóm tác giả Trường THPT Hòn Gai.

Ông Nguyễn Văn Tuế, Phó Giám đốc Sở GD&ĐT, cho biết: Với những dự án thuộc lứa tuổi học sinh THCS, các em còn nhỏ tuổi, nền tảng kiến thức được trang bị chưa bằng những anh chị cấp THPT, tuy nhiên nhiều học sinh vẫn sẵn sàng tranh tài với các anh chị bằng sự sáng tạo, năng lực của chính bản thân mình và cũng có những em đã thành công. Một số ý tưởng sáng tạo đã tạo nên sự hấp dẫn cho cuộc thi, đặc biệt trong cuộc thi có sự tham gia của một số học sinh dân tộc thiểu số đến từ các tỉnh vùng cao, vùng sâu, vùng xa, để lại những thiện cảm sâu sắc cho ban giám khảo.

Tin tưởng rằng, những năm tới, Cuộc thi KHKT dành cho học sinh trung học sẽ vẫn tiếp tục được ngành giáo dục triển khai hiệu quả, từ đó, kịp thời khơi dậy tiềm năng tư duy sáng tạo và giúp các học sinh xây dựng ước mơ trở thành nhà khoa học, nhà sáng chế trong tương lai.

Lan Anh