Sáng kiến nhỏ mang hiệu quả lớn
(PNTĐ) - Với danh mục đồ dùng dạy học hiện hành, bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học chỉ có loại in trên giấy. Tuy nhiên khi thực hiện chương trình giáo dục phổ thông 2018 các nguyên tố hoá học lại được đọc theo danh pháp quốc tế vì thế rất khó khăn cho việc phát âm theo cách mới.
Xuất phát từ thực trạng đó, cô Nguyễn Thị Quyên và hai học sinh lớp 9 Nguyễn Bá Ngọc Hiếu, Nguyễn Thị Mai Hương, trường THCS Liên Hà, huyện Đan Phượng, Hà Nội đã nghiên cứu và chế tạo sản phẩm “Bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học tự động” nhằm giải quyết những khó khăn trong dạy học, giúp học sinh có hứng thú hơn khi học môn Khoa học tự nhiên.
Bảng tuần hoàn hóa học không chỉ là biểu tượng khoa học tiêu biểu, đóng vai trò cốt lõi trong việc hệ thống hóa và dự đoán tính chất của các nguyên tố mà Bảng tuần hoàn còn giúp tổ chức và phân loại các nguyên tố hóa học dựa trên các đặc điểm chung của chúng, cho phép dự đoán tính chất hóa học của các nguyên tố và hợp chất, cung cấp thông tin về cấu trúc electron của các nguyên tố. Trong môn Khoa học Tự nhiên, bảng tuần hoàn không chỉ cung cấp kiến thức hóa học nền tảng mà còn kết nối với các lĩnh vực vật lý và sinh học, giúp học sinh hiểu rõ các quy luật tự nhiên. Đây là công cụ hỗ trợ hiệu quả cho việc giảng dạy liên môn, khơi dậy tư duy logic và khả năng sáng tạo. Đồng thời, bảng tuần hoàn giúp học sinh giải thích các hiện tượng thực tiễn, ứng dụng kiến thức vào đời sống và khoa học.
Khi bắt tay thực hiện ý tưởng, các em học sinh đã đặt ra các câu hỏi: “Mô hình bảng tuần hòa các nguyên tố hoá học tự động sẽ như thế nào?”, “Với học sinh khiếm thị đề tài mang lại lợi ích ra sao?”, “Làm thế nào để xử lý được nhiều nút nhấn khi chỉ sử dụng phần cứng, vi điều khiển đơn giản?” và “Chuyển đổi tín hiệu đọc được từ nút nhấn thành câu trả lời thực tế qua bộ phát âm thanh như thế nào?”. Mong muốn của các em là thay đổi Bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học có thể tự động đọc tên- tính chất các nguyên tố hoá học chính xác, đặc biệt là giúp các bạn khiếm thị có thể sử dụng dễ dàng.
Cô giáo Nguyễn Thị Quyên, người hướng dẫn các em học sinh cho biết: Bản tuần hoàn các nguyên tố hoá học gồm 118 nguyên tố nên quá trình chế tạo gặp nhiều khó khăn khi làm mạch điện. Quá trình tạo khối phát âm thanh chuyển đổi văn bản thành giọng nói đòi hỏi sự chính xác đúng phát âm theo chương trình mớ. Đặc biệt phần lựa chọn chữ nổi giúp người khiếm thị sử dụng giá rẻ nhưng cần mang lại hiệu quả cao nên cô trò đã thử qua nhiều vật liệu: gỗ, mica, nhựa... Không ít lần các linh kiện đứt hỏng trong quá trình lắp đặt hay các nguyên tố hoá học không hoạt động làm cô trò có phần hơi nản lòng nhưng quyết không bỏ cuộc.
Quá trình thử nghiệm được nhóm nghiên cứu thực hiện lặp lại nhiều lần, khi thì ở phòng nghiên cứu, khi thì ở trên lớp, hay ở nhà người khiếm thị. Với sự đồng hành của cô quyên và các học sinh, trong vòng 10 tháng nghiên cứu, sản phẩm đã được hoàn thành.
Sản phẩm bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học điện tử gồm 1 bộ nút nhấn tương tự (118 nút) được kết nối với vi điều khiển thông qua giao tiếp AnalogButton (Phím tương tự). Mỗi nút được nhấn sẽ trả về cho vi điều khiển một mức điện áp khác nhau. Vi điều khiển sẽ đọc và đối chiếu với chương trình lập trình để xác định nút nào được nhấn. Từ đó, cho phát lời thoại nhân tạo từ file mp3 tương ứng với tên nguyên tố đó.
Hệ thống điều khiển thông minh trên bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học có nhiều ưu điểm. Trước hết, sản phẩm này là một máy thông minh giúp giáo viên và học sinh đọc tên, tính chất các nguyên tố hoá học. Đặc biệt sản phẩm có chữ nổi giúp người khiếm thị. Bản tuần hoàn hóa học tự động cũng có thể phát hiện nhanh chóng các tín hiệu từ nút nhấn, so sánh đọc kịp thời; Lời thoại thu âm đọc rõ ràng, đúng âm theo danh pháp quốc tế. Mẫu mã hoàn thiện bắt mắt không phải dạng mô hình nên có thể đưa vào sử dụng để dạy và học trong thực tế ngay.
Với sản phẩm “Bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học tự động” nhóm tác giả hy vọng sẽ góp một phần công sức nhỏ bé giúp giáo viên - học sinh đọc tên và tính chất các nguyên tố hoá học. Hiện sản phẩm đã được trường THCS Liên Hà áp dụng rộng rãi trong các tiết học môn KHKT sản phẩm cũng đã dành được giải nhất cấp Huyện trong cuộc thi KHKT dành cho học sinh trung học năm học 2024-2025 và được dự thi cấp thành phố.
