Thầy giáo mê sáng chế khắc phục 'nút thắt' 20 năm dạy học Vật lý
2025/10/16 13:57
GD&TĐ - Sáng kiến của thầy Nghiêm Hồng Trung mở ra hướng tiếp cận mới trong giáo dục, gắn lý thuyết với thực tiễn, khơi dậy hứng thú sáng tạo cho học sinh.
Tăng hiệu quả dạy học
Trong nhiều năm qua, dạy học Vật lý ở bậc phổ thông thường được thực hiện thông qua hệ thống thí nghiệm biểu diễn. Tuy nhiên, các bộ dụng cụ hiện hành bộc lộ nhiều hạn chế như: Độ chính xác thấp, chỉ thực hiện được một đơn vị kiến thức riêng lẻ, khó khuyến khích học sinh tự khám phá.
Thực tế khảo sát tại 37 trường THPT trên địa bàn Hà Nội và một số tỉnh thành khác cho thấy, phần lớn giáo viên vẫn sử dụng phương án thí nghiệm định hướng sẵn trong sách giáo khoa, chủ yếu nhằm minh họa cho bài giảng, chưa phát huy được vai trò trung tâm của người học.
Xuất phát từ thực tế giảng dạy, thầy Nghiêm Hồng Trung - Hiệu trưởng Trường THPT Quốc Oai (xã Quốc Oai, Hà Nội) cùng đồng nghiệp đã nghiên cứu và chế tạo bộ dụng cụ thí nghiệm mới, với mong muốn giải quyết tận gốc “nút thắt” kéo dài hơn 20 năm trong giảng dạy Vật lý phổ thông.
Nhóm tác giả đã đặt ra mục tiêu thiết kế một bộ dụng cụ gọn nhẹ, chính xác, an toàn, có thể cùng lúc khảo sát được nhiều hiện tượng vật lý liên quan đến cân bằng và hợp lực. Đây cũng chính là “bài toán khó” mà nhiều thế hệ nhà giáo và kỹ thuật viên trước đó chưa giải quyết triệt để.
Quá trình nghiên cứu và chế tạo bộ dụng cụ trải qua nhiều giai đoạn khoa học, từ xác định mục tiêu, nghiên cứu tài liệu, lập kế hoạch đến thiết kế cơ bản, thiết kế chi tiết, mô phỏng, chế tạo, lắp ráp và thử nghiệm. Không dừng ở việc tạo ra một bộ thí nghiệm minh họa, nhóm nghiên cứu còn giúp học sinh trực tiếp khám phá, được trải nghiệm thao tác và từ đó tìm ra quy luật vật lý.
Thầy Nghiêm Hồng Trung (bên phải) giới thiệu về Bộ dụng cụ thí nghiệm Tổng hợp lực, Moment lực dùng trong dạy học tìm tòi khám phá.
Khác biệt của bộ dụng cụ nằm ở tính tích hợp: Chỉ trong một mô hình gọn nhẹ, học sinh có thể tiến hành đồng thời ba thí nghiệm quan trọng - quy tắc hợp lực đồng quy, quy tắc hợp lực song song và quy tắc moment lực với độ chính xác đạt tới 99%, cao hơn hẳn so với các thiết bị trước đây. Thiết kế này giúp tiết kiệm thời gian, không gian, giảm chi phí, đồng thời tăng hiệu quả dạy học.
Không chỉ vậy, các yếu tố kỹ thuật về an toàn, kích thước, cảm biến, nguồn năng lượng đều được cân nhắc kỹ lưỡng, đảm bảo phù hợp với môi trường lớp học phổ thông. Việc mô phỏng trên phần mềm trước khi sản xuất giúp hạn chế sai sót, tiết kiệm chi phí chế tạo.
Điểm nổi bật của đề tài không chỉ nằm ở giá trị khoa học mà còn ở tính ứng dụng thực tế cao. Bộ dụng cụ thí nghiệm sau khi chế tạo đã được triển khai thử nghiệm tại nhiều lớp học ở Trường THPT Quốc Oai và một số trường trên địa bàn Hà Nội.
Kết quả cho thấy học sinh dễ dàng thao tác, quan sát trực quan hơn, từ đó nắm chắc bản chất vật lí thay vì học thuộc lòng khái niệm. Giáo viên đánh giá cao bộ dụng cụ gọn nhẹ, tiết kiệm chi phí, có thể linh hoạt vận dụng cho nhiều chủ đề dạy học khác nhau như tổng hợp lực đồng quy, quy tắc moment hay hợp lực song song.
Việc áp dụng giải pháp này đã tạo môi trường học tập giàu tính khám phá, góp phần đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát triển năng lực của học sinh, đồng thời mở ra khả năng nhân rộng tại nhiều trường phổ thông khác.
Học sinh Trường THPT Quốc Oai (Hà Nội)
Truyền cảm hứng sáng tạo
Vừa có tính khoa học vững chắc, vừa có tính ứng dụng rộng rãi, đề tài “Bộ dụng cụ thí nghiệm Tổng hợp lực, Moment lực dùng trong dạy học tìm tòi khám phá” của thầy Trung đã xuất sắc nhận giải Nhì tại hội thi sáng tạo kỹ thuật thành phố Hà Nội lần thứ 2 được tổ chức vào tháng 10/2025.
TS Phạm Văn Nam - Trung tâm Nghiên cứu phát triển cơ sở vật chất thiết bị dạy học và đồ chơi trẻ em nhận xét: Nhóm tác giả đã tiếp cận đúng tinh thần đổi mới giáo dục: chuyển từ ‘thầy giảng - trò nghe’ sang ‘thầy gợi mở - trò khám phá’. Với thiết bị này, học sinh không chỉ hiểu kiến thức mà còn được trải nghiệm phương pháp nghiên cứu khoa học.
Ban giám khảo cũng đánh giá cao việc đề tài đã được Cục Sở hữu trí tuệ cấp bằng độc quyền sáng chế và giải pháp hữu ích. Điều đó khẳng định giá trị pháp lý và khả năng ứng dụng rộng rãi của sản phẩm.
Ưu điểm nổi bật là tính hiệu quả kinh tế. Theo tính toán, nếu triển khai rộng rãi, bộ dụng cụ này có thể tiết kiệm hàng chục tỷ đồng so với việc nhập khẩu hoặc mua sắm các bộ dụng cụ đơn lẻ khác.
Thầy Nghiêm Hồng Trung trình bày sáng chế trước hội đồng.
Về mặt giáo dục, bộ dụng cụ giúp học sinh hình thành năng lực tự học, tự nghiên cứu, phát triển tư duy phản biện – những phẩm chất quan trọng mà chương trình giáo dục phổ thông mới hướng tới.
Sáng kiến này không chỉ là một sản phẩm kỹ thuật, mà còn mang tính truyền cảm hứng. Nó chứng minh rằng, từ nhu cầu thực tiễn của lớp học, các thầy cô giáo hoàn toàn có thể tạo ra sản phẩm mang tính đột phá, vừa nâng cao chất lượng dạy học, vừa tiết kiệm chi phí xã hội.
Trong bối cảnh đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục phổ thông, đề tài “Bộ dụng cụ thí nghiệm Tổng hợp lực, Moment lực dùng trong dạy học tìm tòi khám phá” là minh chứng rõ rệt cho sự sáng tạo từ thực tiễn giảng dạy. Không chỉ giải quyết triệt để những hạn chế tồn tại suốt hơn 20 năm, đề tài còn mở ra cách tiếp cận mới, khơi nguồn cảm hứng học tập và nghiên cứu khoa học cho thế hệ trẻ.
Đại diện nhóm tác giả, thầy Nghiêm Hồng Trung nhấn mạnh: “Chúng tôi mong muốn sản phẩm không chỉ dừng ở một hội thi hay một phòng thí nghiệm. Điều quan trọng nhất là nó đến được với các trường học, để mọi học sinh đều có cơ hội học Vật lý một cách sống động, hấp dẫn hơn”.
Thầy Trung và học trò thực hành trên bộ dụng cụ thí nghiệm.
Tăng hiệu quả dạy học
Trong nhiều năm qua, dạy học Vật lý ở bậc phổ thông thường được thực hiện thông qua hệ thống thí nghiệm biểu diễn. Tuy nhiên, các bộ dụng cụ hiện hành bộc lộ nhiều hạn chế như: Độ chính xác thấp, chỉ thực hiện được một đơn vị kiến thức riêng lẻ, khó khuyến khích học sinh tự khám phá.
Thực tế khảo sát tại 37 trường THPT trên địa bàn Hà Nội và một số tỉnh thành khác cho thấy, phần lớn giáo viên vẫn sử dụng phương án thí nghiệm định hướng sẵn trong sách giáo khoa, chủ yếu nhằm minh họa cho bài giảng, chưa phát huy được vai trò trung tâm của người học.
Xuất phát từ thực tế giảng dạy, thầy Nghiêm Hồng Trung - Hiệu trưởng Trường THPT Quốc Oai (xã Quốc Oai, Hà Nội) cùng đồng nghiệp đã nghiên cứu và chế tạo bộ dụng cụ thí nghiệm mới, với mong muốn giải quyết tận gốc “nút thắt” kéo dài hơn 20 năm trong giảng dạy Vật lý phổ thông.
Nhóm tác giả đã đặt ra mục tiêu thiết kế một bộ dụng cụ gọn nhẹ, chính xác, an toàn, có thể cùng lúc khảo sát được nhiều hiện tượng vật lý liên quan đến cân bằng và hợp lực. Đây cũng chính là “bài toán khó” mà nhiều thế hệ nhà giáo và kỹ thuật viên trước đó chưa giải quyết triệt để.
Quá trình nghiên cứu và chế tạo bộ dụng cụ trải qua nhiều giai đoạn khoa học, từ xác định mục tiêu, nghiên cứu tài liệu, lập kế hoạch đến thiết kế cơ bản, thiết kế chi tiết, mô phỏng, chế tạo, lắp ráp và thử nghiệm. Không dừng ở việc tạo ra một bộ thí nghiệm minh họa, nhóm nghiên cứu còn giúp học sinh trực tiếp khám phá, được trải nghiệm thao tác và từ đó tìm ra quy luật vật lý.
Thầy Nghiêm Hồng Trung (bên phải) giới thiệu về Bộ dụng cụ thí nghiệm Tổng hợp lực, Moment lực dùng trong dạy học tìm tòi khám phá.
Khác biệt của bộ dụng cụ nằm ở tính tích hợp: Chỉ trong một mô hình gọn nhẹ, học sinh có thể tiến hành đồng thời ba thí nghiệm quan trọng - quy tắc hợp lực đồng quy, quy tắc hợp lực song song và quy tắc moment lực với độ chính xác đạt tới 99%, cao hơn hẳn so với các thiết bị trước đây. Thiết kế này giúp tiết kiệm thời gian, không gian, giảm chi phí, đồng thời tăng hiệu quả dạy học.
Không chỉ vậy, các yếu tố kỹ thuật về an toàn, kích thước, cảm biến, nguồn năng lượng đều được cân nhắc kỹ lưỡng, đảm bảo phù hợp với môi trường lớp học phổ thông. Việc mô phỏng trên phần mềm trước khi sản xuất giúp hạn chế sai sót, tiết kiệm chi phí chế tạo.
Điểm nổi bật của đề tài không chỉ nằm ở giá trị khoa học mà còn ở tính ứng dụng thực tế cao. Bộ dụng cụ thí nghiệm sau khi chế tạo đã được triển khai thử nghiệm tại nhiều lớp học ở Trường THPT Quốc Oai và một số trường trên địa bàn Hà Nội.
Kết quả cho thấy học sinh dễ dàng thao tác, quan sát trực quan hơn, từ đó nắm chắc bản chất vật lí thay vì học thuộc lòng khái niệm. Giáo viên đánh giá cao bộ dụng cụ gọn nhẹ, tiết kiệm chi phí, có thể linh hoạt vận dụng cho nhiều chủ đề dạy học khác nhau như tổng hợp lực đồng quy, quy tắc moment hay hợp lực song song.
Việc áp dụng giải pháp này đã tạo môi trường học tập giàu tính khám phá, góp phần đổi mới phương pháp dạy học theo hướng phát triển năng lực của học sinh, đồng thời mở ra khả năng nhân rộng tại nhiều trường phổ thông khác.
Học sinh Trường THPT Quốc Oai (Hà Nội)
Truyền cảm hứng sáng tạo
Vừa có tính khoa học vững chắc, vừa có tính ứng dụng rộng rãi, đề tài “Bộ dụng cụ thí nghiệm Tổng hợp lực, Moment lực dùng trong dạy học tìm tòi khám phá” của thầy Trung đã xuất sắc nhận giải Nhì tại hội thi sáng tạo kỹ thuật thành phố Hà Nội lần thứ 2 được tổ chức vào tháng 10/2025.
TS Phạm Văn Nam - Trung tâm Nghiên cứu phát triển cơ sở vật chất thiết bị dạy học và đồ chơi trẻ em nhận xét: Nhóm tác giả đã tiếp cận đúng tinh thần đổi mới giáo dục: chuyển từ ‘thầy giảng - trò nghe’ sang ‘thầy gợi mở - trò khám phá’. Với thiết bị này, học sinh không chỉ hiểu kiến thức mà còn được trải nghiệm phương pháp nghiên cứu khoa học.
Ban giám khảo cũng đánh giá cao việc đề tài đã được Cục Sở hữu trí tuệ cấp bằng độc quyền sáng chế và giải pháp hữu ích. Điều đó khẳng định giá trị pháp lý và khả năng ứng dụng rộng rãi của sản phẩm.
Ưu điểm nổi bật là tính hiệu quả kinh tế. Theo tính toán, nếu triển khai rộng rãi, bộ dụng cụ này có thể tiết kiệm hàng chục tỷ đồng so với việc nhập khẩu hoặc mua sắm các bộ dụng cụ đơn lẻ khác.
Thầy Nghiêm Hồng Trung trình bày sáng chế trước hội đồng.
Về mặt giáo dục, bộ dụng cụ giúp học sinh hình thành năng lực tự học, tự nghiên cứu, phát triển tư duy phản biện – những phẩm chất quan trọng mà chương trình giáo dục phổ thông mới hướng tới.
Sáng kiến này không chỉ là một sản phẩm kỹ thuật, mà còn mang tính truyền cảm hứng. Nó chứng minh rằng, từ nhu cầu thực tiễn của lớp học, các thầy cô giáo hoàn toàn có thể tạo ra sản phẩm mang tính đột phá, vừa nâng cao chất lượng dạy học, vừa tiết kiệm chi phí xã hội.
Trong bối cảnh đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục phổ thông, đề tài “Bộ dụng cụ thí nghiệm Tổng hợp lực, Moment lực dùng trong dạy học tìm tòi khám phá” là minh chứng rõ rệt cho sự sáng tạo từ thực tiễn giảng dạy. Không chỉ giải quyết triệt để những hạn chế tồn tại suốt hơn 20 năm, đề tài còn mở ra cách tiếp cận mới, khơi nguồn cảm hứng học tập và nghiên cứu khoa học cho thế hệ trẻ.
Đại diện nhóm tác giả, thầy Nghiêm Hồng Trung nhấn mạnh: “Chúng tôi mong muốn sản phẩm không chỉ dừng ở một hội thi hay một phòng thí nghiệm. Điều quan trọng nhất là nó đến được với các trường học, để mọi học sinh đều có cơ hội học Vật lý một cách sống động, hấp dẫn hơn”.
Tập huấn khung nội dung giáo dục trí tuệ nhân tạo cho học sinh phổ thông
GD&TĐ - Sở GD&ĐT Lào Cai tổ chức lớp tập huấn khung nội dung giáo dục trí tuệ nhân tạo cho học sinh phổ thông.
2026-08-23 10:30
20 đội thi cùng tranh tài tại Robocon Hưng Yên lần thứ I
GD&TĐ - 20 đội thi đến từ các trường tiểu học, THCS trên địa bàn cùng tranh tài tại Cuộc thi Robocon Hưng Yên lần thứ I năm 2026.
2026-08-23 10:29
Liên hoan phim quốc tế Hà Nội mở thêm cánh cửa đưa điện ảnh Việt ra thế giới
GD&TĐ - Liên hoan phim quốc tế Hà Nội lần thứ 8 (HANIFF 8) lần đầu có thị trường phim, mở thêm cơ hội kết nối và đưa điện ảnh Việt Nam ra quốc tế.
2026-08-23 10:29
Giúp học sinh sẵn sàng tâm thế tựu trường
GD&TĐ - Bước vào tháng 8, không khí chuẩn bị năm học mới đã rộn ràng tại các trường học ở Ninh Bình.
2026-08-23 10:29
Những điểm nổi bật của bức tranh tuyển sinh đại học năm 2026
GD&TĐ - Hiện, có hơn 633 nghìn thí sinh xác nhận nhập học đại học. Điểm nổi bật trong bức tranh tuyển sinh nằm ở cơ cấu các nhóm ngành.
2026-08-23 10:28
Đổi mới, xây dựng mô hình Đoàn, Hội, Đội linh hoạt, phù hợp
GD&TĐ - Từ thực tiễn cơ sở, nhiều giải pháp được đề xuất nhằm xây dựng mô hình Đoàn, Hội, Đội linh hoạt, phù hợp với từng nhóm trường và người học.
2026-08-23 10:27
Nâng cao chuyên môn và hiệu quả quản trị nhà trường sau sắp xếp
GD&TĐ - Tại Hà Nội, công tác sắp xếp và tổ chức lại trường học hoàn tất cũng là lúc các nhà trường triển khai nhiều giải pháp để nâng cao hiệu quả quản trị.
2026-08-23 10:27
Thứ trưởng Nguyễn Thị Quyên Thanh gợi mở hướng phát triển Trường ĐH Kiên Giang
GD&TĐ - Thứ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo (GD&ĐT) Nguyễn Thị Quyên Thanh cùng Đoàn công tác vừa đến thăm và làm việc tại Trường Đại học Kiên Giang.
2026-08-23 10:26
Hưng Yên tập huấn khai thác hiệu quả phòng học STEM
GD&TĐ - Ngày 21/8, Sở GD&ĐT Hưng Yên tổ chức tập huấn giáo dục STEM, khai thác và sử dụng hiệu quả phòng học STEM trong các cơ sở giáo dục.
2026-08-23 10:26
Trường Cao đẳng Kon Tum hướng tới mục tiêu chất lượng cao
GD&TĐ - Với quy mô gần 8.000 học sinh, sinh viên cùng tỷ lệ có việc làm tăng cao, Trường Cao đẳng Kon Tum đang hướng đến thành trường chất lượng cao.