Thiết bị hỗ trợ dạy và học môn khoa học tự nhiên

Cá nhân: NGUYỄN THỊ KIM TRINH

Lĩnh vực Giáo dục

Lượt bình chọn:

Bình chọn

Chia sẻ:

Copy link thành công

Giới thiệu sản phẩm:

Thiết bị này không chỉ hỗ trợ giáo dục mà còn mang lại giá trị thiết thực cho cộng đồng, đặc biệt tại các vùng khó khăn. Dưới đây là những cách mà sản phẩm có thể góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội:
1. Hỗ trợ giáo dục tại các vùng khó khăn
- Tăng cường khả năng tiếp cận giáo dục STEM: Thiết bị giúp học sinh ở vùng sâu, vùng xa có điều kiện tiếp cận kiến thức hóa học dễ dàng hơn, ngay cả khi thiếu giáo viên chuyên môn hoặc tài liệu giảng dạy đầy đủ.
- Ứng dụng công nghệ để hỗ trợ học sinh nghèo: Có thể phát triển phiên bản giá rẻ hoặc tích hợp vào các chương trình giáo dục miễn phí do tổ chức phi lợi nhuận tài trợ.
- Giúp giáo viên giảng dạy hiệu quả hơn: Thiết bị cung cấp nguồn tư liệu trực quan, giúp giáo viên không cần sử dụng quá nhiều tài liệu, ti vi, máy tính mà vẫn có thể giảng dạy hiệu quả.

2. Hỗ trợ người khiếm thị và người gặp khó khăn trong học tập
- Tích hợp công nghệ đọc chữ nổi: Giúp học sinh khiếm thị tiếp cận bảng tuần hoàn dễ dàng hơn.
- Ứng dụng công nghệ chuyển đổi văn bản thành giọng nói: Hỗ trợ những người gặp khó khăn trong việc đọc hiểu văn bản học tập hóa học mà không cần người hướng dẫn.

3. Góp phần phát triển khoa học và kinh tế - xã hội
- Đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao: Hỗ trợ học sinh, sinh viên và người lao động tiếp cận kiến thức khoa học, tạo nền tảng phát triển nguồn nhân lực có trình độ trong các ngành công nghiệp hóa chất, công nghệ và môi trường.
- Thúc đẩy đổi mới sáng tạo: Công nghệ AI trong sản phẩm có thể truyền cảm hứng và tạo động lực cho các sáng kiến giáo dục và nghiên cứu khoa học.
- Tạo việc làm và phát triển doanh nghiệp công nghệ giáo dục: Sản phẩm có thể trở thành nền tảng cho các doanh nghiệp khởi nghiệp trong lĩnh vực công nghệ giáo dục, từ đó tạo ra việc làm và thúc đẩy sự phát triển của nền kinh tế số.

4. Ứng dụng trong các chương trình hỗ trợ cộng đồng
- Tích hợp vào các chương trình phổ cập giáo dục: Thiết bị có thể được triển khai trong các chương trình giáo dục miễn phí do tổ chức phi chính phủ hoặc nhà nước tài trợ.
- Cung cấp cho thư viện và trung tâm học tập cộng đồng: Giúp mọi người, từ học sinh đến người lao động, có thể tiếp cận kiến thức hóa học một cách thuận tiện.
- Hỗ trợ đào tạo nghề trong lĩnh vực công nghiệp và môi trường: Thiết bị có thể giúp nâng cao nhận thức về nguyên tố hóa học và ứng dụng của chúng trong sản xuất và bảo vệ môi trường.

5. Khả năng triển khai thực tế tại các vùng khó khăn
- Thiết kế thân thiện, dễ sử dụng: Sản phẩm có thể được thiết kế với giao diện đơn giản, không yêu cầu kết nối Internet liên tục để sử dụng tại các khu vực có điều kiện cơ sở hạ tầng hạn chế.
- Phiên bản tiết kiệm chi phí: Có thể phát triển phiên bản giá rẻ hoặc tìm kiếm nguồn tài trợ để cung cấp miễn phí cho học sinh ở vùng khó khăn.
- Kết hợp với chương trình giáo dục từ xa: Có thể tích hợp vào hệ thống học tập trực tuyến để hỗ trợ giáo dục từ xa, đặc biệt trong bối cảnh cách mạng công nghiệp 4.0.

Thiết bị đọc tên bảng tuần hoàn nguyên tố không chỉ giúp cải thiện giáo dục mà còn góp phần giải quyết nhiều vấn đề xã hội như thiếu hụt tài liệu học tập, hỗ trợ người khuyết tật, đào tạo nhân lực chất lượng cao, và thúc đẩy đổi mới sáng tạo. Đây là một sản phẩm tiềm năng có thể mang lại giá trị thiết thực cho cộng đồng, đặc biệt là tại các khu vực khó khăn.

Xuất xứ sản phẩm:

Sản phẩm “Thiết bị hỗ trợ dạy và học môn Khoa học tự nhiên” do chính tôi xây dựng, nghiên cứu và chế tạo ra (kể cả nội dung, hình thức trình bày và giao diện sản phẩm), không sử dụng lại hay được phát triển trên một phần hay toàn bộ sản phẩm nào khác đã có sẵn.

Tính sáng tạo và đổi mới:

- Tính mới:
+ Thiết bị do tác giả tự nghiên cứu, thiết kế và chế tạo nên sản phẩm hiện tại chưa có trên thị trường.
+ Thiết bị hỗ trợ phát âm các nguyên tố hóa học bằng âm thanh giúp cho giáo viên và học sinh thuận lợi trong quá trình tra cứu và học tập.
+ Tất cả linh kiện và phầm mềm đều do tác giả thực hiện nên việc thay thế và sửa chữa rất dễ dàng.

- Tính sáng tạo:
+ Thiết bị được chế tạo nhỏ gọn, sử dụng nguồn pin nên có thể học mọi lúc mọi nơi.
+ Thiết bị sử dụng nguồn dữ liệu sẵn có nên có thể sử dụng cho các trường vùng sâu, vùng xa không có tính hiệu internet.
+ Ngoài học bảng tuần hoàn hóa học, thiết bị có thể mở rộng phát triển học các môn tự nhiên khác.

Tính ứng dụng:

Thiết bị được chính tôi nghiên cứu, chế tạo ra và hoàn toàn mới, trên thị trường chưa có thiết bị này, với nhiều ưu điểm nổi trội như sau:
+ Thiết kế nhỏ gọn, thẩm mĩ, nhẹ, thuận tiện di chuyển.
+ Sản phẩm có giá thành rẻ, chất lượng tốt, sử dụng được lâu dài; linh kiện thay thế rất dễ mua và dễ dàng thay.
+ Thiết bị được trang bị màn hình cảm ứng 3.5inch nên thao tác rất nhanh, giao diện dễ nhìn, có hướng dẫn, âm thanh rõ ràng, học sinh có thể tự học qua thiết bị ngay lần đầu, không cần phải chờ đợi giáo viên đến hướng dẫn.
+ Thiết bị hỗ trợ đọc phát âm tên của các nguyên tố hóa học và hiển thị trực quan bằng hình ảnh.
+ Kiến thức cô đọng vừa đủ, tên nguyên tố hóa học phát âm chuẩn dễ nghe, có thể phát lại nhiều lần, giúp học sinh đọc đúng tên nguyên tố hóa học.
+ Thiết bị sử dụng pin sạc, tiết kiệm được chi phí so với việc thay pin rất nhiều.
+ Giúp học sinh vừa học tập vừa trải nghiệm thiết bị học thực tế, tạo tiền đề cho học sinh nghiên cứu khoa học.

* Khả năng áp dụng:
Là thiết bị được chế tạo ra phục vụ cho quá trình dạy và học môn Khoa học tự nhiên, vì thế sản phẩm có thể được dùng ở tất cả trường trung học cơ sở trong địa bàn huyện, trong tỉnh và cả nước.
Mỗi trường học chỉ cần đầu tư ban đầu từ 4 đến 8 thiết bị tùy theo sĩ số lớp. Giờ học giáo viên chia lớp thành số nhóm tương ứng, mỗi nhóm nhận thiết bị và tự khám phá kiến thức mới, học sinh sẽ thích thú tìm tòi và chất lượng tiết học đạt hiệu quả cao hơn, so với việc giáo viên hướng dẫn các em tự đọc tên từng nguyên tố. Sau mỗi tiết học, thiết bị được mang xuống phòng thư viện nhà trường để học sinh có thể tự tìm hiểu thêm vào những giờ ra chơi.
Không chỉ vùng đồng bằng, thiết bị còn phù hợp khi sử dụng ở những trường học vùng cao. Khi cuộc sống còn khó khăn, học sinh ít được tiếp xúc với những thiết bị công nghệ dạy học, thì đây … một giải pháp cực kì hữu ích, giúp học sinh tiếp xúc với thiết bị dạy học thông minh, tạo hứng thú, giúp các em học tâp tốt hơn và làm cho các em thêm yêu thích môn học.

Tính hiệu quả:

- Về kinh tế:
+ Tính thương mại của sản phẩm là hướng đến các trường THCS trong cả nước.
+ Thiết bị được chế tạo theo tiêu chuẩn đơn giản nhất có thể vì thế sử dụng rất ít linh kiện nên việc thay thế linh kiện khi gặp vấn đề không mất nhiều thời gian và chi phí.
+ Tất cả linh kiện chế tạo thiết bị đều mua được trong nước, giá thành rẻ, linh kiện rẻ nên chi phí chế tạo thiết bị cũng thấp giúp cho việc nhân rộng thiết bị được dễ dàng hơn.
+ Chi phí thương mại hóa thiết bị vào khoảng 1,650,000 đồng (một triệu sáu trăm năm mươi nghìn đồng).

- Về kỹ thuật:
Thiết bị được trang bị màn hình cảm ứng 3.5inch, thời gian thao tác chỉ tính bằng giây nên thao tác rất nhanh, tính linh hoạt cao, rất phù hợp khi sử dụng trong giờ học và sản phẩm cho thấy tính hiệu quả ngay khi sử dụng lần đầu tiên.

- Về xã hội:
+ Sản phẩm cho thấy tính hiệu quả ngay khi sử dụng lần đầu tiên. Vì thế khi tương tác với sản phẩm, học sinh sẽ khắc sâu kiến thức, giúp các em đạt được kết quả học tập tốt hơn.
+ Sản phẩm được chế tạo bởi các linh kiện điện tử, sử dụng pin sạc nên không gây ô nhiễm môi trường.
+ Thiết bị có vỏ hộp đựng, có mạch giảm áp 5V nên an toàn tuyệt đối cho người sử dụng.

Tiềm năng phát triển:

1. Ứng dụng trong giáo dục
Hỗ trợ học tập trực quan: Giúp học sinh dễ dàng nhận diện và ghi nhớ tên, ký hiệu, số hiệu nguyên tử và khối lượng nguyên tử.
Có tích hợp công nghệ giọng nói AI: Ứng dụng AI để phát âm chuẩn xác tên nguyên tố, hỗ trợ học sinh đọc tên nguyên tố bằng tiếng anh chuẩn xác, học tập tốt hơn.
Tăng cường tương tác: Giao diện dễ nhìn, màu sắc được thiết kế hài hòa để giúp học sinh có trải nghiệm sinh động khi học bảng tuần hoàn.

2. Hỗ trợ người khiếm thị
Công nghệ đọc chữ nổi: Tích hợp chức năng chuyển đổi thông tin thành âm thanh, giúp người khiếm thị tiếp cận kiến thức hóa học dễ dàng hơn.
Thiết bị phát âm tự động: Giúp đọc to thông tin nguyên tố khi người dùng chạm vào từng ô nguyên tố.

3. Mở rộng sang các lĩnh vực khác
Nghiên cứu khoa học: Hỗ trợ nhà khoa học, sinh viên truy xuất nhanh thông tin nguyên tố khi làm thí nghiệm hoặc nghiên cứu hóa học.
Ứng dụng trong công nghiệp: Thiết bị có thể dùng trong các phòng thí nghiệm, nhà máy sản xuất để nhanh chóng tra cứu thông tin của nguyên tố trong quy trình sản xuất.

4. Thị trường và tiềm năng thương mại
Thiết bị học tập thông minh: Có thể phát triển thành sản phẩm thương mại dành cho học sinh, sinh viên, giáo viên.
Có thể kết hợp với phần mềm học tập: Xây dựng các ứng dụng di động hoặc phần mềm học tập trực tuyến có chức năng tương tự.
Hợp tác với các tổ chức giáo dục: Có thể triển khai trong trường học, thư viện hoặc các trung tâm đào tạo khoa học.
* Khả năng thương mại hóa:
- Thương mại hóa và nhân rộng thiết bị cho các trường Trung học cơ sở trong cả nước.
- Chi phí thương mại hóa thiết bị là 1,650,000 đồng (một triệu sáu trăm năm mươi nghìn đồng).
* Hướng phát triển của đề tài:
- Thiết bị có thể mở rộng phát triển học các môn tự nhiên khác.
- Đăng kí quyền sở hữu trí tuệ.

Tiêu chí về cộng đồng:

Thiết bị này không chỉ hỗ trợ giáo dục mà còn mang lại giá trị thiết thực cho cộng đồng, đặc biệt tại các vùng khó khăn. Dưới đây là những cách mà sản phẩm có thể góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế - xã hội:
1. Hỗ trợ giáo dục tại các vùng khó khăn
- Tăng cường khả năng tiếp cận giáo dục STEM: Thiết bị giúp học sinh ở vùng sâu, vùng xa có điều kiện tiếp cận kiến thức hóa học dễ dàng hơn, ngay cả khi thiếu giáo viên chuyên môn hoặc tài liệu giảng dạy đầy đủ.
- Ứng dụng công nghệ để hỗ trợ học sinh nghèo: Có thể phát triển phiên bản giá rẻ hoặc tích hợp vào các chương trình giáo dục miễn phí do tổ chức phi lợi nhuận tài trợ.
- Giúp giáo viên giảng dạy hiệu quả hơn: Thiết bị cung cấp nguồn tư liệu trực quan, giúp giáo viên không cần sử dụng quá nhiều tài liệu, ti vi, máy tính mà vẫn có thể giảng dạy hiệu quả.

2. Hỗ trợ người khiếm thị và người gặp khó khăn trong học tập
- Tích hợp công nghệ đọc chữ nổi: Giúp học sinh khiếm thị tiếp cận bảng tuần hoàn dễ dàng hơn.
- Ứng dụng công nghệ chuyển đổi văn bản thành giọng nói: Hỗ trợ những người gặp khó khăn trong việc đọc hiểu văn bản học tập hóa học mà không cần người hướng dẫn.

3. Góp phần phát triển khoa học và kinh tế - xã hội
- Đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao: Hỗ trợ học sinh, sinh viên và người lao động tiếp cận kiến thức khoa học, tạo nền tảng phát triển nguồn nhân lực có trình độ trong các ngành công nghiệp hóa chất, công nghệ và môi trường.
- Thúc đẩy đổi mới sáng tạo: Công nghệ AI trong sản phẩm có thể truyền cảm hứng và tạo động lực cho các sáng kiến giáo dục và nghiên cứu khoa học.
- Tạo việc làm và phát triển doanh nghiệp công nghệ giáo dục: Sản phẩm có thể trở thành nền tảng cho các doanh nghiệp khởi nghiệp trong lĩnh vực công nghệ giáo dục, từ đó tạo ra việc làm và thúc đẩy sự phát triển của nền kinh tế số.

4. Ứng dụng trong các chương trình hỗ trợ cộng đồng
- Tích hợp vào các chương trình phổ cập giáo dục: Thiết bị có thể được triển khai trong các chương trình giáo dục miễn phí do tổ chức phi chính phủ hoặc nhà nước tài trợ.
- Cung cấp cho thư viện và trung tâm học tập cộng đồng: Giúp mọi người, từ học sinh đến người lao động, có thể tiếp cận kiến thức hóa học một cách thuận tiện.
- Hỗ trợ đào tạo nghề trong lĩnh vực công nghiệp và môi trường: Thiết bị có thể giúp nâng cao nhận thức về nguyên tố hóa học và ứng dụng của chúng trong sản xuất và bảo vệ môi trường.

5. Khả năng triển khai thực tế tại các vùng khó khăn
- Thiết kế thân thiện, dễ sử dụng: Sản phẩm có thể được thiết kế với giao diện đơn giản, không yêu cầu kết nối Internet liên tục để sử dụng tại các khu vực có điều kiện cơ sở hạ tầng hạn chế.
- Phiên bản tiết kiệm chi phí: Có thể phát triển phiên bản giá rẻ hoặc tìm kiếm nguồn tài trợ để cung cấp miễn phí cho học sinh ở vùng khó khăn.
- Kết hợp với chương trình giáo dục từ xa: Có thể tích hợp vào hệ thống học tập trực tuyến để hỗ trợ giáo dục từ xa, đặc biệt trong bối cảnh cách mạng công nghiệp 4.0.

Thiết bị đọc tên bảng tuần hoàn nguyên tố không chỉ giúp cải thiện giáo dục mà còn góp phần giải quyết nhiều vấn đề xã hội như thiếu hụt tài liệu học tập, hỗ trợ người khuyết tật, đào tạo nhân lực chất lượng cao, và thúc đẩy đổi mới sáng tạo. Đây là một sản phẩm tiềm năng có thể mang lại giá trị thiết thực cho cộng đồng, đặc biệt là tại các khu vực khó khăn.

Cơ sở hạ tầng:

Trong quá trình thiết kế, chế tạo thiết bị, tôi sử dụng các phần mềm như sau:
+ Phần mềm thiết kế các trang thông tin và vỏ hộp thiết bị: Corel
+ Phần mềm thiết kế giao diện cho màn hình Nextion: Nextion Editor
+ Phần mềm lập trình: IDE Arduino
+ Phần mềm thiết kế mạch in: Altiumdesigner

Thiết bị hỗ trợ dạy và học môn Khoa học tự nhiên là sản phẩm cầm tay, sử dụng màn hình cảm ứng, không cần kết nối intrernet, vì thế không cần các yếu tố về cơ sở hạ tầng khi triển khai và sử dụng sản phẩm.

Khoảng thời gian triển khai: 1-3 năm

Tài liệu mô tả kỹ thuật https://drive.google.com/drive/folders/11VM9fCLJSeiWV_9uwIbE93WkvLQoO8UR?usp=sharing

Số người tham gia: 1