Uppfinningslysten lärare övervinner 20 år av "flaskhalsar" i fysikundervisningen

Öka undervisningseffektiviteten

Under många år har fysikundervisningen på gymnasiet bedrivits genom ett system av demonstrationsexperiment. De nuvarande lärplattformarna har dock visat på många begränsningar, såsom låg noggrannhet, att endast kunna utföra en enda kunskapsenhet och svårigheter att uppmuntra eleverna att utforska på egen hand.

En undersökning som genomförts på 37 gymnasieskolor i Hanoi och flera andra provinser och städer visar att de flesta lärare fortfarande använder förutbestämda experimentella metoder i läroböcker, främst för att illustrera föreläsningar, och inte för att främja elevernas centrala roll.

Baserat på sin undervisningspraktik har Mr. Nghiem Hong Trung – rektor för Quoc Oai High School (Quoc Oai kommun, Hanoi) och hans kollegor forskat och tillverkat en ny uppsättning experimentell utrustning, med önskan att helt lösa den "flaskhals" som har varat i mer än 20 år inom gymnasieundervisning i fysik.

Författarna bestämde sig för att utforma ett kompakt, noggrant och säkert instrument som samtidigt kunde undersöka flera fysikaliska fenomen relaterade till balans och kraft. Detta var också ett "svårt problem" som många tidigare generationer av lärare och tekniker ännu inte hade löst helt och hållet.

Forsknings- och tillverkningsprocessen för byggsatsen går igenom många vetenskapliga steg, från att definiera målet, undersöka dokument, planering till grundläggande design, detaljerad design, simulering, tillverkning, montering och testning. Utöver att bara skapa en illustrativ experimentuppsättning hjälper forskargruppen även studenter att direkt utforska, uppleva operationer och därigenom upptäcka fysikens lagar.

Herr Nghiem Hong Trung (höger) presenterar det experimentella kitet för kraftsyntes och kraftmoment som används i undervisning och upptäckt.

Det unika med kitet ligger i dess integration: I bara en kompakt modell kan eleverna samtidigt utföra tre viktiga experiment – regeln för samtidig kraft, regeln för parallell kraft och regeln för kraftmoment – med en noggrannhet på upp till 99 %, vilket är mycket högre än tidigare enheter. Denna design sparar tid, utrymme, minskar kostnader och ökar undervisningseffektiviteten.

Inte bara det, tekniska faktorer som säkerhet, storlek, sensorer och strömkällor beaktas noggrant för att säkerställa lämplighet för den allmänna klassrumsmiljön. Simulering på programvara före produktion hjälper till att begränsa fel och spara tillverkningskostnader.

Projektets höjdpunkt ligger inte bara i dess vetenskapliga värde utan även i dess höga praktiska tillämpning. Den experimentella utrustningen har efter tillverkningen testats i många klasser på Quoc Oai High School och några skolor i Hanoi.

Resultaten visade att eleverna lättare kunde manipulera och observera mer intuitivt, och därigenom förstå fysikens natur istället för att memorera begrepp. Lärarna uppskattade mycket den kompakta och kostnadseffektiva verktygslådan, som flexibelt kan tillämpas på många olika undervisningsämnen, såsom summan av samtidiga krafter, momentregeln eller parallella krafter.

Tillämpningen av denna lösning har skapat en lärmiljö rik på upptäckter, vilket bidrar till innovation i undervisningsmetoder för att utveckla elevernas kapacitet, samtidigt som det öppnar upp möjligheten för replikering i många andra gymnasieskolor.

Inspirera kreativitet

Med både en solid vetenskaplig grund och bred tillämpbarhet fick ämnet "Experimentell utrustning för kraftsyntes och kraftmoment som används i undervisning och utforskning" av Mr. Trung utmärkt andra pris vid den andra tekniska innovationstävlingen i Hanoi som hölls i oktober 2025.

Dr. Pham Van Nam – Centrum för forskning och utveckling av undervisningslokaler och barnleksaker kommenterade: Författargruppen har närmat sig rätt anda av pedagogisk innovation: att gå från ”läraren föreläser – eleverna lyssnar” till ”läraren föreslår – eleverna utforskar”. Med detta verktyg förstår eleverna inte bara kunskap utan upplever också vetenskapliga forskningsmetoder.

Juryn uppskattade också mycket att projektet beviljades patent och en användbar lösning av Immaterialrättsmyndigheten. Detta bekräftar produktens juridiska värde och breda tillämpbarhet.

Den enastående fördelen är ekonomisk effektivitet. Enligt beräkningar kan denna verktygslåda, om den används i stor utsträckning, spara tiotals miljarder dong jämfört med att importera eller köpa andra individuella verktygssatser.

Herr Nghiem Hong Trung presenterade sin uppfinning för rådet.

När det gäller utbildning hjälper verktygslådan eleverna att utveckla förmågan till självstudier, självforskning och kritiskt tänkande – viktiga egenskaper som det nya allmänna utbildningsprogrammet strävar efter.

Detta initiativ är inte bara en teknisk produkt, utan också en inspiration. Det bevisar att lärare, utifrån klassrummets praktiska behov, kan skapa en banbrytande produkt som både förbättrar undervisningens kvalitet och sparar samhällskostnader.

I samband med grundläggande och omfattande innovation inom allmänbildning är ämnet "Experimentell verktygslåda för kraftsyntes och kraftmoment som används i undervisning och utforskande" ett tydligt exempel på kreativitet från undervisningspraktiken. Det löser inte bara helt de begränsningar som har funnits i mer än 20 år, utan öppnar också upp för ett nytt tillvägagångssätt som inspirerar lärande och vetenskaplig forskning för den unga generationen.

Mr. Nghiem Hong Trung, som representerade författargruppen, betonade: ”Vi hoppas att produkten inte stannar vid en tävling eller ett laboratorium. Det viktigaste är att den når skolorna, så att varje elev får möjlighet att lära sig fysik på ett mer levande och attraktivt sätt.”

Källa: https://giaoducthoidai.vn/thay-giao-me-sang-che-khac-phuc-nut-that-20-nam-day-hoc-vat-ly-post752715.html