Trường THPT Nguyễn Trãi: Phát huy năng lực học sinh qua nghiên cứu khoa học

Năm học 2025-2026, nhà trường có 3 dự án tham gia Cuộc thi nghiên cứu khoa học, kỹ thuật dành cho học sinh trung học tỉnh Tây Ninh và đều đoạt giải (gồm 1 giải Nhì, 1 giải Ba và 1 giải Khuyến khích). Kết quả này tiếp tục khẳng định sự quan tâm, đầu tư đúng hướng của nhà trường đối với hoạt động nghiên cứu khoa học trong học sinh.

Nổi bật trong số đó là dự án “Ứng dụng thiết bị giám sát và cảnh báo các thông số của nguồn nước trong nông nghiệp qua khảo sát một số địa phương tỉnh Tây Ninh” của em Nguyễn Thái Gia An, học sinh lớp 10A5, xuất sắc đoạt giải Nhì.

Chia sẻ về ý tưởng thực hiện dự án, Gia An cho biết, theo em, Tây Ninh là địa phương có vùng nông nghiệp giữ vai trò quan trọng trong khu vực Đông Nam Bộ, song, đang đối mặt với nhiều thách thức về nguồn nước do biến đổi khí hậu, hạn hán kéo dài và nguy cơ xâm nhập mặn. Trong khi đó, việc kiểm tra chất lượng nước tưới tiêu của người dân hiện nay chủ yếu dựa vào các phương pháp thủ công, chưa đáp ứng yêu cầu giám sát và cảnh báo kịp thời khi có sự thay đổi đột ngột trong môi trường nước.

Từ thực tế trên, Gia An nghiên cứu, chế tạo thiết bị có khả năng theo dõi liên tục và cảnh báo tức thời các chỉ số quan trọng của nguồn nước như độ pH, độ mặn và nhiệt độ. Thiết bị có thể gửi thông báo trực tiếp đến điện thoại di động của người nông dân khi các thông số vượt ngưỡng cho phép, giúp kịp thời điều chỉnh và xử lý nguồn nước tưới tiêu.

Thiết bị sử dụng công nghệ kết nối không dây (Wifi hoặc 4G) để truyền dữ liệu về ứng dụng trên điện thoại, cho phép người dùng theo dõi chất lượng nước từ xa. Dữ liệu về chất lượng nguồn nước được lưu trữ, phân tích giúp người dân theo dõi sự biến động của các yếu tố môi trường qua thời gian.

Ngoài ra, thiết bị còn có tính năng định vị, chống trộm; thiết kế đơn giản, giá thành thấp, dễ sửa chữa, chống thấm nước và hoạt động ổn định trong điều kiện môi trường khắc nghiệt.

Thầy Trần Văn Nguyên - giáo viên môn Vật Lý, người trực tiếp hướng dẫn Gia An thực hiện sản phẩm chia sẻ: “Để thực hiện dự án, chúng tôi đo đạc cụ thể các chỉ số nhiệt độ, độ mặn, độ pH trên ruộng đất ngập mặn tỉnh Tây Ninh. Trên cơ sở đó, chúng tôi nghiên cứu lựa chọn các thiết bị và cảm biến có độ chính xác cao, khả năng chống chịu tốt trong điều kiện môi trường khắc nghiệt, đồng thời bảo đảm chi phí hợp lý để có thể triển khai trên diện rộng”.

Một dự án khác, “Màng phủ sinh học phân hủy có kiểm soát tích hợp cảm biến ẩm từ phụ phẩm thanh long và bắp cải tím” của hai em Nguyễn Lê Tâm Phúc (lớp 12A2) và Võ Thị Như Ý (lớp 12A1), dưới sự hướng dẫn của thầy Bùi Hữu Tài - giáo viên môn Sinh học, đã đoạt giải Ba tại cuộc thi.

Em Tâm Phúc cho biết: “Trong sản xuất nông nghiệp hiện nay, màng phủ nylon được sử dụng phổ biến để giữ ẩm, hạn chế cỏ dại và tăng tăng suất cây trồng nhưng rất khó phân hủy, gây ô nhiễm môi trường. Từ thực tế đó, chúng em mong muốn tìm ra vật liệu thay thế thân thiện với môi trường mà vẫn tận dụng được các phụ phẩm nông nghiệp sẵn có”.

Qua nghiên cứu và thử nghiệm, nhóm đã tạo ra màng phủ sinh học từ hợp chất pectin trong vỏ thanh long kết hợp với anthocyanin từ bắp cải tím. Màng phủ sinh học này có khả năng giữ ẩm cho đất và báo hiệu trực quan tình trạng độ ẩm thông qua sự thay đổi màu sắc.

Sau thời gian sử dụng, sản phẩm có thể tự phân hủy trong đất, không để lại rác thải nhựa, an toàn cho người sử dụng và môi trường. 

Bên cạnh đó, các nguyên liệu sử dụng đều dễ tìm, chi phí thấp, quy trình sản xuất đơn giản, có thể thực hiện ở quy mô hộ gia đình hoặc phòng thí nghiệm cơ bản, góp phần nâng cao tính ứng dụng và thân thiện với môi trường.

Chia sẻ về định hướng tiếp theo, Như Ý nói: “Chúng em sẽ tiếp tục nghiên cứu các công thức tỷ lệ kết hợp tối ưu giữa pectin và anthocyanin để sản phẩm đạt hiệu quả giữ ẩm cao và độ nhạy màu sắc tốt, có thể tích hợp thêm các hoạt chất tự nhiên nhằm mở rộng tính năng của màng phủ”.

Việc học sinh của Trường THPT Nguyễn Trãi đoạt nhiều giải cao tại Cuộc thi nghiên cứu khoa học, kỹ thuật dành cho học sinh trung học tỉnh Tây Ninh không chỉ thể hiện năng lực, sự sáng tạo của các em mà còn cho thấy sự quan tâm, đồng hành của đội ngũ giáo viên nhà trường. Qua đó, góp phần lan tỏa phong trào nghiên cứu khoa học trong học sinh, đáp ứng yêu cầu đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục trong giai đoạn hiện nay./.