Sáng tạo khoa học kỹ thuật ngày càng trở lên phổ biến và không giới hạn độ tuổi sáng tạo. Hiện nay, nhiều ý tưởng sáng tạo khoa học kỹ thuật đến từ những học sinh còn đang ngồi trên ghế nhà trường. Tuy nhiên, với độ tuổi này thì nên lựa chọn những đề tài sáng tạo khoa học kỹ thuật có tính đơn giản để nâng cao khả năng hiện thực hóa ý tưởng. Bài viết sau đây sẽ cung cấp thông tin về một số ý tưởng sáng tạo khoa học kỹ thuật đơn giản cho học sinh.
Ý tưởng sáng tạo khoa học kỹ thuật là gì?
Để có thể hiểu ý tưởng sáng tạo khoa học kỹ thuật là gì, trước hết cần hiểu thế nào là ý tưởng và thế nào là sáng tạo khoa học kỹ thuật.
Ý tưởng được coi là một khái niệm hay ấn tượng về tinh thần. Ý tưởng là những ý định do bản thân tưởng tượng ra, mong muốn hình thành và phát triển nó, hoặc ý tưởng có thể là một giải pháp để giải quyết vấn đề.
Sáng tạo khoa học kỹ thuật là thuật ngữ dùng để chỉ lĩnh vực trong sự sáng tạo. Cụ thể, sáng tạo khoa học kỹ thuật là những sáng tạo liên quan tới các ngành khoa học phát triển kỹ thuật và thiết kế các sản phẩm trong đó có ứng dụng các kiến thức khoa học tự nhiên. Các ngành khoa học kỹ thuật cổ điển bao gồm: khoa học kỹ thuật xây dựng; khoa học chế tạo máy và khoa học điện tử. Các ngành khoa học kỹ thuật mới bao gồm: kỹ thuật an toàn; kỹ thuật công trình nhà; hóa kỹ thuật và vi kỹ thuật.
Từ trên, có thể rút ra khái niệm ý tưởng sáng tạo khoa học kỹ thuật như sau:
Ý tưởng sáng tạo khoa học kỹ thuật là những tưởng tượng, ý định về những sáng tạo liên quan tới các ngành khoa học kỹ thuật. Nói cách khác, ý tưởng sáng tạo khoa học kỹ thuật chính là những chủ đề khi tiến hành thực hiện quá trình sáng tạo.
Hiện nay, nhiều ý tưởng sáng tạo khoa học kỹ thuật độc đáo và mới mẻ, có tính ứng dụng cao được triển khai bởi chính những học sinh còn đang ngồi trên ghế nhà trường. Có thể nói rằng, học sinh là một trong những đối tượng có tiền năng sáng tạo khoa học kỹ thuật.
Xem thêm thông tin về sáng tạo
Tiềm năng sáng tạo khoa học kỹ thuật của học sinh
Học sinh dùng để chỉ những người học trong các trường với độ tuổi nhất định. Hiện nay, có ba cấp học mà người học được gọi là học sinh, bao gồm tiểu học [cấp 1]; trung học cơ sở [cấp 2] và trung học phổ thông [cấp 3]. Độ tuổi của học sinh là từ 6 tuổi cho đến 18 tuổi. Do độ tuổi của các cấp học khác nhau cho nên tiềm năng sáng tạo khoa học kỹ thuật của học sinh cũng khác nhau.
Với bậc tiểu học, tiềm năng sáng tạo khoa học kỹ thuật còn nhiều hạn chế. Các kiến thức về khoa học kỹ thuật được đánh giá là khó đối với độ tuổi này. Do đó, các ý tưởng sáng tạo khoa học kỹ thuật trong cấp học này tương đối ít hoặc có nhưng rất đơn giản.
Với bậc trung học cơ sở, nhận thức của học sinh về khoa học kỹ thuật đã cao hơn. Nhiều đề tài, ý tưởng sáng tạo khoa học kỹ thuật được đánh giá cao và có giá trị thực tiễn lớn. Có thể kể đến một số ý tưởng sau: “Nghiên cứu làm thủy tinh lỏng từ tro trấu” – đề tài dự thi khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học năm học 2015 – 2016 [Trường THCS Bảo Quang – Long Khánh, Đồng Nai]; “Sử dụng năng lượng gió để bơm nước tưới cà phê, tiêu và các loại cây trồng khác bằng phương pháp tưới nhỏ giọt” – đề tài dự khi khoa học kỹ thuật cấp tỉnh dành cho học sinh trung học năm học 2016 – 2017 [Trường THCS Ea Trul – Krông Bông, Đắk Lắk]; “Kích thích tư duy Toán học thông qua hệ thống bài tập hình học và trò chơi được thiết kế bằng phần mềm Scratch” [trường THCS Nguyễn Tri Phương, tỉnh Thừa Thiên Huế]. Học sinh trung học cơ sở là một trong những đối tượng có tiềm năng sáng tạo khoa học kỹ thuật.
Bậc trung học phổ thông là bậc học có nhiều học sinh với các ý tưởng sáng tạo khoa học kỹ thuật độc đáo nhất. Các ý tưởng sáng tạo khoa học kỹ thuật của học sinh trung học phổ thông thường đạt những giải cao trong các cuộc thi sáng tạo khoa học kỹ thuật các cấp. Có thể kể tới một số đề tài như: dự án “Giường bệnh thông minh hỗ trợ cho người mất chức năng vận động tay chân sử dụng tại nhà” của học sinh trường THPT Hoa Lư A, tỉnh Ninh Bình và dự án “Cảnh báo sớm các rủi ro trong môi trường nuôi tôm bằng trí tuệ nhân tạo” của học sinh trường THPT Hòn Gai, tỉnh Quảng Ninh đạt giải nhất trong cuộc thi khoa học kỹ thuật cấp quốc gia học sinh trung học năm 2020 – 2021.
Tìm hiểu thêm thông tin về sáng tạo khoa học kỹ thuật
Một số sản phẩm sáng tạo khoa học kỹ thuật đơn giản cho học sinh
Nhìn chung, học sinh nên lựa chọn những ý tưởng sáng tạo khoa học đơn giản để có thể nâng cao khả năng hiện thực hóa ý tưởng này. Sau đây là một số gợi ý về sản phẩm sáng tạo khoa học kỹ thuật đơn giản nhưng có ý nghĩa thực tiễn cao cho học sinh và đã được công nhận:
[i] Chế tạo máy bơm nước tận dụng việc người và xe cộ đi qua trên đường
[ii] Mô hình sử dụng năng lượng gió để chạy máy quạt nước Oxy cho ao nuôi thủy sản kết hợp phát điện phục vụ sinh hoạt
[iii] Hệ thống cảnh báo sớm lũ lụt và sạt lở đất
[iv] Cánh tay robot hỗ trợ người khuyết tật sử dụng cảm biến EMG
[v] Xe lăn leo cầu thang điều khiển bằng cử chỉ của đầu, giọng nói, điện thoại thông minh.
Bảo vệ môi trường là một vấn đề mang tính thời đại, bởi lẽ bảo vệ môi trường chính là bảo vệ sự sống còn nhân loại. Hiện nay, việc áp dụng khoa học kỹ thuật để bảo vệ môi trường đã không còn xa lạ. Nhiều ý tưởng, đề tài sáng tạo khoa học kỹ thuật bảo vệ môi trường vẫn tiếp tục được nghiên cứu và triển khai thực hiện. Bài viết sau đây sẽ cung cấp thông tin về lĩnh vực này một cách cụ thể và chi tiết.
Ý tưởng sáng tạo khoa học kỹ thuật là gì?
Để có thể hiểu ý tưởng sáng tạo khoa học kỹ thuật là gì, trước hết cần hiểu thế nào là ý tưởng và thế nào là sáng tạo khoa học kỹ thuật.
Ý tưởng được coi là một khái niệm hay ấn tượng về tinh thần. Ý tưởng là những ý định do bản thân tưởng tượng ra, mong muốn hình thành và phát triển nó, hoặc ý tưởng có thể là một giải pháp để giải quyết vấn đề.
Sáng tạo khoa học kỹ thuật là thuật ngữ dùng để chỉ lĩnh vực trong sự sáng tạo. Cụ thể, sáng tạo khoa học kỹ thuật là những sáng tạo liên quan tới các ngành khoa học phát triển kỹ thuật và thiết kế các sản phẩm trong đó có ứng dụng các kiến thức khoa học tự nhiên. Các ngành khoa học kỹ thuật cổ điển bao gồm: khoa học kỹ thuật xây dựng; khoa học chế tạo máy và khoa học điện tử. Các ngành khoa học kỹ thuật mới bao gồm: kỹ thuật an toàn; kỹ thuật công trình nhà; hóa kỹ thuật và vi kỹ thuật.
Từ trên, có thể rút ra khái niệm ý tưởng sáng tạo khoa học kỹ thuật như sau:
Ý tưởng sáng tạo khoa học kỹ thuật là những tưởng tượng, ý định về những sáng tạo liên quan tới các ngành khoa học kỹ thuật. Nói cách khác, ý tưởng sáng tạo khoa học kỹ thuật chính là những chủ đề khi tiến hành thực hiện quá trình sáng tạo.
Ứng dụng khoa học kỹ thuật là một phương pháp có hiệu quả cao trong bảo vệ môi trường. Đặc biệt, trong thời đại công nghiệp hóa, hiện đại hóa vấn đề này còn có ý nghĩa to lớn, góp phần vào công cuộc phát triển bền vững.
Xem thêm thông tin về sáng tạo
Vai trò của việc sáng tạo khoa học kỹ thuật vào việc bảo vệ môi trường
Từ lâu, phát triển bền vững và bảo vệ môi trường đã được xác định là mục tiêu lâu dài, nhiệm vụ chiến lược trong phát triển kinh tế – xã hội của đất nước. Việc nghiên cứu, ứng dụng khoa học kỹ thuật vào lĩnh vực bảo vệ môi trường càng trở nên cấp thiết và quan trọng.
Hoạt động sáng tạo khoa học và kỹ thuật đã có những đóng góp tích cực vào việc dự báo, phòng ngừa, cải tạo và phục hồi, xử lý ô nhiễm môi trường cũng như bảo tồn đa dạng sinh học. Trong lĩnh vực nông nghiệp, nhiều mô hình ứng dụng tiến bộ khoa học kỹ thuật đã góp phần cải thiện đáng kể môi trường nông thôn. Ngoài ra, ứng dụng khoa học kỹ thuật vào chăn nuôi đã làm giảm bớt lượng chất thải xấu ra môi trường, góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường. Ví dụ là các mô hình sử dụng hệ thống máy tách phân để xử lý chất thải của lợn làm phân bón hữu cơ hay sử dụng các chế phẩm sinh học EM, dùng đệm lót chuồng sinh học, dùng hệ thống biogas để xử lý chất thải… Việc ứng dụng khoa học kỹ thuật này không chỉ góp phần bảo vệ môi trường mà còn nâng cao hiệu quả sản xuất, hướng tới phát triển chăn nuôi an toàn bền vững.
Trong lĩnh vực y tế, sáng tạo khoa học kỹ thuật trong xử lý nước thải đã góp phần giảm thiểu nồng độ ô nhiễm trong nước thải. Nước thải được xử lý nước thải bằng công nghệ sinh học sau khi xử lý sẽ đạt tiêu chuẩn về môi trường. Còn riêng với rác thải y tế, ứng dụng khoa học kỹ thuật xử lý đốt rác tại chỗ bằng lò đốt hiện đại, tro thải sau khi đốt sẽ chuẩn về bảo vệ môi trường.
Nhìn chung, việc sáng tạo khoa học kỹ thuật trong bảo vệ môi trường không chỉ đem lại hiệu quả cao mà còn góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế – xã hội, thực hiện mục tiêu phát triển bền vững.
Tìm hiểu thông tin về sáng tạo khoa học kỹ thuật
Xem thêm về một số ý tường sáng tạo khoa học kỹ thuật, click ngay
Vấn đề sáng tạo khoa học kỹ thuật bảo vệ môi trường ngày càng được quan tâm, do vậy số lượng các đề tài, ý tưởng ngày càng nhiều, trong đó phải kể đến một số đề tài tiêu biểu sau:
Thứ nhất, sáng kiến Robot phân loại rác bằng thị giác máy tính và trí tuệ nhân tạo
Sáng kiến này là của hai học sinh trung học phổ thông, cụ thể là học sinh Nguyễn Xuân Hiếu [lớp 12 chuyên Tin] và học sinh Phan Thị Hương Bình [lớp 12 chuyên Toán], Trường THPT Chuyên Nguyễn Tất Thành [thành phố Kon Tum]. Sản phẩm là một thiết bị được xây dựng dựa trên việc ghi nhận hình ảnh từ camera, từ đó phân tích và ra lệnh cho cánh tay robot hoạt động. Robot có công suất làm việc cao hơn con người và có thể thay thế con người làm một công việc nhàm chán lặp đi lặp lại và có thể áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.
Thứ hai, sáng kiến Robot dọn rác trên mặt nước.
Đây là sáng kiến của hai học sinh lớp 9C, Trường THCS Nguyễn Thị Minh Khai, thị trấn Plei Kần, huyện Ngọc Hồi]. Sản phẩm này hoạt động như một con thuyền nổi trên mặt nước với hai động cơ riêng, một động cơ gắn với trục và bánh lái, động cơ còn lại gắn với trục và chân vịt. Cả hai động cơ được đặt trong khoang robot, trong khoang có gắn thêm hệ thống bơm nước làm mát động cơ. Khi không có nắng, robot sẽ hoạt động bằng bình tích điện hoặc pin dự phòng đã được đặt trong khoang. Ngoài ra robot còn có lắp đèn chiếu sáng để thuận tiện hoạt động vào ban đêm.
Ngoài các đề tài trên, còn rất nhiều những ý tưởng, đề tài có tính ứng dụng, mang lại hiệu quả cao trong bảo vệ môi trường như sáng chế thùng rác thông minh, sáng chế các sản phẩm sinh học bảo vệ môi trường…