(HNM) - Xuất phát từ nhu cầu hỗ trợ cho việc giảng dạy và học tập môn sinh học, một nhóm học sinh phổ thông ở thành phố Hà Nội đã cùng nhau nghiên cứu và phát triển đề tài “Ứng dụng thiết bị hiện đại để mô phỏng quá trình thụ phấn, thụ tinh ở thực vật có hoa phục vụ giáo dục và nghiên cứu công nghệ sinh học”. Sáng kiến hữu ích này cho thấy khả năng sáng tạo không ngừng của học sinh Thủ đô trên hành trình trở thành nhà khoa học trong tương lai.
Hiện đồ dùng phục vụ cho việc giảng dạy và học tập nói chung cũng như môn sinh học nói riêng ở nước ta vẫn còn khá hạn chế. Học sinh chủ yếu vẫn phải tìm hiểu quá trình sinh trưởng, phát triển của sinh vật thông qua sách giáo khoa, tranh ảnh. Điều này gây khó khăn cho học sinh trong việc tiếp thu kiến thức và làm giảm hứng thú đối với môn học. Xuất phát từ thực tế đó, ý tưởng tạo ra mô hình sản phẩm mô phỏng lại quá trình sinh trưởng phát triển của sinh vật do 5 học sinh: Nguyễn Nam Khánh (lớp 8H, Trường Trung học cơ sở Trưng Vương), Lê Chí Mạnh Sinh (lớp 8A, Trường Trung học phổ thông chuyên Hà Nội - Amsterdam), Nguyễn Trọng Nghĩa (lớp 8A1, Trường Trung học cơ sở Nguyễn Trường Tộ), Khuất Quang Nhật (lớp 8A4, Trường Trung học cơ sở Đống Đa), Nguyễn Gia Khánh (lớp 8 Liverpool, Trường Trung học phổ thông chuyên Hà Nội - Amsterdam) đã ra đời.
Theo học sinh Nguyễn Nam Khánh, sản phẩm được cấu tạo gồm 2 phần chính, đó là: Hệ thống mô phỏng thông qua hình ảnh bằng máy tính nhúng Raspberry Pi4 và phần mô hình máy móc mô phỏng bằng cơ. Video mô phỏng được xây dựng từ các hình ảnh có sẵn bằng phần mềm Proshow Producer (phần mềm dựng phim chuyên nghiệp). Hình ảnh sẽ được nạp vào phần mềm dựng, chọn hiệu ứng và chèn âm thanh thích hợp, nhằm thuyết trình cho người xem hiểu rõ về quá trình hình thành và từng giai đoạn phát triển của thực vật. Đối với mô hình mô phỏng được tạo hình là một bông hoa với cấu tạo đầy đủ các bộ phận, như: Đài, tràng, nhị, nhụy, bầu noãn, túi phấn... để người học hiểu rõ về quá trình thụ phấn, thụ tinh ở thực vật có hoa.
Còn theo em Nguyễn Gia Khánh, sản phẩm có nguyên lý hoạt động đơn giản. Sau khi khởi động máy tính Raspberry Pi4, bật video mô phỏng sẽ hiện lên toàn bộ quá trình thụ phấn thụ tinh của thực vật; đồng thời thông qua hệ thống điều khiển, mô hình bông hoa thực tế ở bên ngoài với hình ảnh thụ phấn nhờ ong bướm và hệ thống LED biểu diễn lại quá trình nảy mầm của hạt phấn cũng như sự thụ phấn, thụ tinh diễn ra một cách trực quan, sinh động. Nhờ đó, người xem sẽ nắm vững được kiến thức một cách dễ dàng và hiệu quả nhất.
Theo học sinh Lê Chí Mạnh Sinh, ngoài việc giúp học sinh hiểu rõ từng bước của quá trình nguyên phân, giảm phân để tạo hạt phấn, túi noãn, sự nảy mầm của hạt phấn và quá trình thụ tinh kép ở thực vật, sản phẩm này còn giúp học sinh hiểu rõ về quá trình hình thành và tạo hạt của cây trồng. Khi sử dụng sản phẩm, người xem có thể hiểu rõ từng chi tiết của quá trình tạo ra túi phấn, túi phôi, sự thụ phấn, thụ tinh hay tạo hạt ở thực vật, từ đó có thể thao tác chính xác các tác động lên hạt phấn hay túi noãn hoặc tạo quả không hạt, hạt đa phôi... ở cây.
“Khi nghiên cứu và làm ra sản phẩm này, chúng em đã được học về máy tính nhúng, loại máy tính đa nhiệm đang được dùng rộng rãi trong học tập, nghiên cứu và điều khiển, học thêm về lập trình, cách dùng phần mềm để mô phỏng các quá trình trong cuộc sống. Đây chính là bước đệm giúp chúng em sớm tiếp cận với khoa học, công nghệ đang ngày càng phát triển hiện nay”, học sinh Lê Chí Mạnh Sinh nói.
Còn học sinh Nguyễn Trọng Nghĩa cho biết: "Với sản phẩm này, chúng em mong muốn mang một môi trường học tập tích cực đến với các bạn, giúp nâng cao hứng thú với việc học nói chung và học môn sinh học nói riêng. Thời gian tới, nhóm sẽ mở rộng việc mô phỏng vào các môn: Địa lý, lịch sử, vật lý... để tăng sự hứng thú của học sinh đối với các môn học đó".
Phó Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ Hà Nội Nguyễn Anh Tuấn, Trưởng ban Tổ chức “Cuộc thi sáng tạo trong thanh thiếu niên và nhi đồng” thành phố Hà Nội lần thứ 18 cho biết, sản phẩm “Ứng dụng thiết bị hiện đại để mô phỏng quá trình thụ phấn, thụ tinh ở thực vật có hoa phục vụ giáo dục và nghiên cứu công nghệ sinh học” đã được Hội đồng giám khảo đánh giá cao nhất trong “Cuộc thi sáng tạo trong thanh thiếu niên và nhi đồng Thủ đô năm 2022”.
“Mô hình này đã gây ấn tượng mạnh mẽ với Ban giám khảo và Ban tổ chức, thể hiện được ý tưởng sáng tạo, trình độ kỹ thuật, công nghệ tốt. Sản phẩm sau khi hoàn thiện có thể ứng dụng vào thực tiễn đời sống và phục vụ tốt cho phương pháp giáo dục trực quan, góp phần từng bước đổi mới nâng cao chất lượng, hiệu quả dạy và học trong nhà trường. Đây là một trong những sản phẩm được Ban tổ chức chọn gửi tham dự cuộc thi sáng tạo dành cho thanh thiếu niên, nhi đồng toàn quốc”, ông Nguyễn Anh Tuấn thông tin thêm.
Chủ đề liên quan:
mô phỏng quá trình thụ phấn nghiên cứu công nghệ sinh học thụ tinh ở thực vật ý tưởng sáng tạo