Sáng chế thuyền lượm rác từ… rác thải

Với niềm đam mê sáng tạo robot cùng mong muốn lượm sạch rác thải trên các dòng sông rác, thầy Nguyễn Đình Phụng (giáo viên tin học) đã cùng 5 học sinh khối 9 của Trường THCS Lý Tự Trọng (Q.Gò Vấp, TP.HCM) sáng chế thành công mô hình Thuyền điều khiển lượm rác trên sông.

Nhóm thực hiện mô hình đang thử nghiệm thuyền lượm rác ở “hồ bơi di động” tại sân trường

Không chỉ phát triển tư duy trước những vấn đề thực tiễn cuộc sống, mô hình còn là cầu nối để đẩy mạnh hoạt động giáo dục STEM trong nhà trường, khơi lên đam mê sáng tạo trong học sinh, giáo viên.

Do cùng sinh hoạt tại CLB Robot của trường nên nhóm học sinh trên có chung suy nghĩ “phải làm một điều gì đó có ích cho cộng đồng”. Kiều Bạch Như Ý (lớp 9/6, trưởng nhóm) chia sẻ: “Ô nhiễm môi trường, đặc biệt là môi trường nước hiện đang là vấn đề rất nổi cộm. Từ vấn đề thực tiễn này, cả nhóm đã thống nhất đưa ra ý tưởng chế tạo mô hình Thuyền điều khiển lượm rác trên sông”. Như Ý cho biết thêm, trong hơn 1 tháng triển khai, từ việc lên ý tưởng cho đến khi hoàn thành mô hình đều có sự giám sát, hỗ trợ của thầy Nguyễn Đình Phụng. Thuyền gồm 2 phần chính là phần cứng và phần mềm. Trong đó, phần cứng được ghép từ những mảnh xốp đan xen với bìa cứng tạo hình thành một con thuyền. Phía sau thuyền được gắn 2 cánh quạt chân vịt để đẩy thuyền khi di chuyển; còn phía trước thuyền gắn 2 càng để gom rác vào chính giữa. Phần mềm được lập trình bằng mạch Arduino gồm 2 động cơ và điều khiển động cơ, bộ phát Bluetooth kết nối điện thoại, 2 cục pin. Thuyền hoạt động dựa trên việc kết nối với điện thoại thông qua một App điều khiển, cho phép thuyền đi lên, đi xuống, qua phải, qua trái. Rác được hai càng gắn phía trước gom vào giữa, đưa lên thuyền thông qua lưới. Điều đặc biệt là hầu như mọi chất liệu để chế tạo ra thuyền đều được sử dụng từ nguyên liệu tái chế như chai nhựa, pin lap-top, hộp xốp, bìa cứng… mang thông điệp bảo vệ môi trường đúng nghĩa nhất.

Trong quá trình hoàn thiện thuyền, mỗi thành viên trong nhóm đều gặp những khó khăn riêng; nhưng công đoạn khó nhằn nhất, theo các em là phần hàn nối mạch. “Dây điện do được tận dụng từ dây internet cũ nên hay bị đứt, phải hàn đi hàn lại, nhiều lần cả nhóm và cả thầy Phụng bị bỏng tay. Chưa hết, do các thành viên trong nhóm hầu hết là nữ nên việc cầm máy hàn ban đầu cũng có chút run tay, sợ hãi, mùi hàn lại rất khó chịu”, Hùng Thụy Tường Vân (lớp 9/6, thành viên nhóm) nhớ lại. Bổ sung thêm, Trương Thị Thanh Thảo (lớp 9/8, thành viên nhóm) cho biết khâu thiết kế phần cứng cũng trầy trật không kém. Cụ thể, từ việc đo đạc đến lắp ráp không khớp với nhau, các mảnh ghép bằng xốp ráp vào bị hở, nước theo các khe hở đó tràn vào thuyền, làm tê liệt luôn cả phần mềm…

Sau mỗi lần hoàn thành, thầy trò lại “hí hửng” cho thuyền chạy thử nghiệm trong “hồ bơi di động” ở sân trường, thế nhưng không ít lần thất bại. “Hồ bơi thực chất là hồ bơi phao được tôi mang từ nhà đến trường. Phải đến lần thử nghiệm thứ 8 thuyền mới được coi là hoàn thiện. Bởi nhiều khi lập trình xong, thử nghiệm lại không đúng với thực tế, tốc độ thuyền không như mong muốn, điều khiển đi lên thuyền lại đi xuống. Hơn nữa, thuyền điều khiển trong nước cũng rất khó khi bị chòng chành theo chiều gió đẩy”, thầy Phụng chia sẻ.

“Ở mô hình này, giáo viên chỉ đóng vai trò hỗ trợ, giải đáp những thắc mắc về mặt kỹ thuật cho học sinh, còn việc sáng tạo là do các em quyết định. Vì vậy, trong mắt mỗi em có sự hình dung khác nhau về con thuyền nên không tránh khỏi những bất đồng quan điểm trong quá trình thực hiện. Mỗi lần như thế, tôi lại mua bánh tráng trộn để giúp các em làm hòa, qua đó tình cảm thầy trò, bạn bè trở nên gắn bó hơn”, thầy Nguyễn Đình Phụng cho biết.

Theo thầy Phụng, để thực hiện mô hình Thuyền điều khiển lượm rác trên sông, các em đã sử dụng nhiều kiến thức “ngoài tầm tay” của mình. “Nói ngoài tầm tay bởi lẽ, đối với kiến thức lập trình cũ về Pascal mà các em học từ năm lớp 8 thì trong mô hình này chỉ có thể áp dụng được nguyên lý, còn ngôn ngữ lập trình các em phải sử dụng Arduino. Trong khi đó, Arduino mới chỉ được nhà trường đẩy mạnh ở CLB Robot từ năm học này. Ngoài ra, các thành viên trong nhóm đều là nữ, việc sử dụng công cụ lập trình cho đến máy hàn, lắp mạch cũng gặp không ít khó khăn”, thầy Phụng lý giải.

Mô hình ngoài thông điệp bảo vệ môi trường, nâng cao ý thức không xả rác bừa bãi ở học sinh, phụ huynh và cộng đồng còn được kỳ vọng sẽ lan tỏa tình yêu nghiên cứu khoa học trong toàn trường. Đồng thời, xa hơn nữa là thay đổi tư duy nghề nghiệp “chỉ có nam mới theo đuổi được ngành lập trình, công nghệ”. Đặc biệt, thầy Dương Hữu Đức (Hiệu trưởng nhà trường) khẳng định: “Mô hình trên là cầu nối để đưa giáo dục STEM đến gần với học sinh, giúp các em tư duy giải quyết các vấn đề thực tiễn ngoài kiến thức sách vở, cũng là bước đệm để đẩy mạnh hơn nữa các hoạt động đổi mới sáng tạo của giáo viên, học sinh nhà trường”.

Bài, ảnh: Quang Long