Em Châu Anh, học sinh lớp 11A2 Trường THPT Edison, Ecopark, Hưng Yên cho biết, khi vào bậc THPT, em và nhóm bạn có chung niềm đam mê, hứng thú với bảo vệ môi trường và biến đổi khí hậu đã thành lập nhóm để cùng nhau chia sẻ tài liệu, nghiên cứu đề tài.
"Trong quá trình tìm hiểu đề tài để tham gia các cuộc thi về khoa học, kỹ thuật, công nghệ, chúng em Việt Nam là đất nước nông nghiệp, bị ảnh hưởng nhiều đến môi trường và biến đổi khí hậu. Đặc biệt, vấn đề thực tế đất có nguy cơ bị nhiễm mặn cao ở vùng đồng bằng sông Cửu Long khiến chúng em trăn trở nên nhóm quyết định nghiên cứu", Châu Anh nói.
Châu Anh cùng Hải Linh, Minh Anh, Thành Phát, những người bạn cùng khối bắt tay vào tìm kiếm tài liệu, ấp ủ dự án từ năm 2023. Sau đó, đề tài được đưa đi dự Cuộc thi "Thách thức Đổi mới Sáng tạo BASF - BASF Innovation Challenge for A Just Transition 2023" và lọt vào tốp 10 các đề tài có ý tưởng sáng tạo. Cuộc thi là sáng kiến của Tập đoàn BASF SE và Tổ chức Junior Achievement Worldwide, nhằm tạo ra những trải nghiệm sáng tạo cho thanh thiếu niên toàn cầu được tổ chức tại 8 quốc gia Uganda, Nigeria, Hy Lạp, Chile, Indonesia, Brazil, Costa Rica và Việt Nam.
Nhóm lấy tên "Những bác nông dân chăm chỉ", dành nhiều thời gian tìm tòi các tài liệu thống kê về hiện trạng nhiễm mặn trong Tạp chí Khí tượng Thủy văn, Kịch bản biến đổi khí hậu của Bộ Tài nguyên và Môi trường...
Khi nghiên cứu những hậu quả của việc nhiễm mặn, nhóm đặc biệt quan tâm tới sự ảnh hưởng tới đất, làm phá huỷ cấu trúc đất, giảm khả năng phát triển của rễ cây, gây thiếu khí cho sự phát triển của bộ rễ và mong muốn cải thiện được vấn đề này.
"Về giải pháp, nhóm tập trung xử lý theo hướng tìm cách giữ lại nước để cân bằng muối ở trong đất; bón vôi để thuận lợi cho việc rửa mặn. Trong đó, cách bón vôi đang được áp dụng khá phổ biến vì giá thành rẻ, dễ thực hiện. Tuy nhiên, cách thực hiện này vẫn đang được làm thủ công, vừa tốn sức người, mà nồng độ bón có thể không chính xác", Hải Linh phân tích.
Trăn trở đưa ý tưởng vào thực tế
Sau Cuộc thi "Thách thức Đổi mới Sáng tạo BASF - BASF Innovation Challenge for A Just Transition 2023", nhóm tiếp tục phát triển đề tài với ước muốn có thể ứng dụng được vào thực tế.
Đầu năm 2024, khi Trường PTLC Edison tổ chức cuộc thi Sáng tạo khoa học, kỹ thuật, công nghệ, học sinh được khuyến khích sáng tạo, ứng dụng STEM, robotics, lập trình, website, công nghệ thực tế ảo AR/VR và AI... để có các sản phẩm đa dạng, các thành viên trong nhóm đã tiếp tục phát triển đề tài, nghiên cứu một sản phẩm tự động hóa để có thể giúp giảm bớt sức người và gia tăng độ chính xác khi bón vôi.
Khi thuyết trình về sản phẩm, Ban giám khảo đã đánh giá cao ý tưởng và mục đích của nhóm. |
"Sản phẩm có các linh kiện là máy đo độ PH, mạch Arduino và đầu phun có van điều áp. Nguyên lý hoạt động của Hệ thống bón vôi là ban đầu, máy đo độ PH sẽ đo độ PH của đất. Số liệu sau đó được gửi đến bộ xử lý Arduino. Arduino sẽ phân tích và đưa ra lượng vôi phù hợp cần bón cho đất để trung hòa. Cuối cùng, lượng vôi cần thiết sẽ được bón cho đất qua máy bơm mini", Thành Phát chia sẻ.
Chiếc máy sẽ được lắp đặt trên một khung sắt lớn, lắp cố định ban đầu để vận hành được trơn tru, thuận lợi.
Minh Anh, người chịu trách nhiệm lập trình kể về quá trình làm quen với ngôn ngữ lập trình mới: "Mô hình chúng em nhắm đến là Arduino (tảng vi mạch thiết kế mở phần cứng và phần mềm), sử dụng ngôn ngữ C++. Trước đó, em chỉ học ngôn ngữ lập trình Python và đang học thêm CSS trong chương trình học tập của trường. Khi tìm hiểu ngôn ngữ mới, em cũng nhờ thêm thầy cô hướng dẫn nhưng vẫn tự học, tự mày mò là chính. Mất 3 tuần em mới có thể lập trình cho sản phẩm của mình".
Trong khi Minh Anh thực hiện phần lập trình, sửa lỗi, các thành viên khác trong nhóm sẽ thực hiện phần cơ khí, lắp ráp, thử nghiệm...
Ban giám khảo đã đánh giá cao ý tưởng và mục đích của nhóm. Khi phân tích về giải pháp, các giám khảo đưa ra ý kiến rằng đồng bằng sông Cửu Long rất rộng lớn, nơi đất khô, nơi đất bùn, ngập nước. Việc lắp đặt khung sắt cho máy chạy sẽ tốn chi phí cho người nông dân do đó hiện nay họ vẫn ưu tiên sức người làm thủ công. Tuy nhiên, trong tương lai, bài toán ứng dụng công nghệ để làm giảm sức lao động là điều cần thiết.
Chính vì vậy, nhóm quyết định sẽ tiếp tục nghiên cứu để đưa ra thiết bị có bánh xe chạy trên nhiều loại địa hình khác nhau cũng như cải tiến việc thử độ PH từ nước, đất bùn, đất khô và cải tiến thêm các hạng mục khác. "Đề tài có ý nghĩa thực tế cao khiến chúng em rất hào hứng. Điều quan trọng nữa là qua các đề tài, dự án giúp chúng em có thể học cách áp dụng các kiến thức được học vào thực tế, từ những sản phẩm đơn giản nhất.
Nhiều trường học tại Hà Nội hiện nay tổ chức cuộc thi Sáng tạo Khoa học – Kỹ thuật – Công nghệ dành cho học sinh từ 9-16 tuổi với các chủ đề như: Giáo dục, Y tế, sức khỏe; Môi trường, biến đổi khí hậu; Văn hóa, đời sống, xã hội, Kinh tế… và học sinh tiếp cận theo các hướng khác nhau. Các sản phẩm đa dạng, là ứng dụng của STEM, Robotics, Lập trình, Website, Công nghệ thực tế ảo AR/VR và cả AI đã thể hiện được năng lực nhận thức, kỹ năng làm việc, thực hành và trên hết là sự dám nghĩ, dám làm của học sinh.
Trên cơ sở các môn học như Công nghệ thông tin, Khoa học máy tính, STEAM – Robotics, học sinh được tiếp cận với các ngôn ngữ lập trình Scratch, Python, Arduino… và sớm hình thành các ý tưởng độc đáo để tạo ra các sản phẩm hỗ trợ cuộc sống, bắt nguồn từ nhu cầu của chính bản thân mình.