Sáng kiến ứng dụng dữ liệu vệ tinh vào dạy - học môn Địa lý

Đề tài “Thực hành đo đạc vi khí hậu và ứng dụng dữ liệu vệ tinh trong giảng dạy và học tập các kiến thức môi trường trong môn Địa lý ở bậc THCS và THPT” của Hoàng Thị Trang và Lưu Đức Trung xuất sắc lọt Top 10 sáng kiến “Tri thức trẻ vì giáo dục” năm 2017 - Lĩnh vực phương pháp giáo dục, do Bộ GD-ĐT và Thành đoàn tổ chức.

Thạc sĩ Hoàng Thị Trang (sinh năm 1992) hiện du học chuyên ngành Mưa vệ tinh tại Thái Lan. Còn Lưu Đức Trung (sinh năm 1991) cũng vừa tốt nghiệp thạc sĩ ngành Quản lý tài nguyên và môi trường - ĐH Khoa học tự nhiên TP.HCM và hiện công tác trong lĩnh vực môi trường.

Nói về lý do đưa ra ý tưởng, thạc sĩ Lưu Đức Trung cho hay: Thời tiết Việt Nam những năm gần đây ngày càng diễn ra bất thường, phức tạp và gay gắt hơn, gây ra nhiều hậu quả nặng nề. Chính vì vậy, việc nâng cao nhận thức về môi trường của thế hệ học sinh, sinh viên vô cùng cần thiết.

Tuy nhiên, những kiến thức này (được lồng ghép một phần nhỏ trong chương trình SGK hiện hành) chưa tạo cho học sinh sự thích thú và chủ động tiếp thu khi học tập.

Bởi vậy, thông qua dự án của mình, Trung và Trang hướng tới thay đổi sự thụ động của học sinh trong học tập thành tích cực trong các hoạt động, tư duy và suy nghĩ sáng tạo. Giúp các em học sinh có thể tiếp cận các công nghệ hiện đại như vệ tinh và radar trong việc thu thập thông cơ bản về môi trường, ứng dụng chúng trong việc dự đoán các hiện tượng mưa bão lũ nói chúng và nghiên cứu nói riêng. Cao hơn nữa, kết nối kiến thức khoa học từ các nhà khoa học, các chuyên gia trong lĩnh vực môi trường với các em học sinh thông qua các buổi học thực hành, các buổi nói chuyện”.

Với mục tiêu như vậy, dự án “Thực hành đo đạc vi khí hậu và ứng dụng dữ liệu vệ tinh trong giảng dạy và học tập các kiến thức môi trường trong môn Địa lý ở bậc THCS và THPT” đưa ra phương pháp chuyển hướng giảng dạy môn Địa lý từ lý thuyết tổng quan sang kết hợp với các buổi thực hành sinh động, gần gũi để dự báo thời tiết ngay tại địa phương.

Theo đó, đề án của Trung và Trang có 3 bước chính: Chuẩn bị trang thiết bị thực hành đo vi khí hậu; Tổ chức thực hành theo các quy trình chuẩn và phân tích dữ liệu thực hành; Thảo luận các kết quả đạt được.

Dự án giới thiệu một số thiết bị đo vi khí hậu.

Vì đối tượng áp dụng ban đầu của công trình là các học sinh THCS và THPT trong phạm vi các đô thị (vì vấn đề môi trường ở các đô thị thể hiện rõ nét hơn), nên chi phí đầu tư cho thiết bị thực hành tại các trường là không quá cao và có thể sử dụng cho nhiều năm. Việc đầu tư các thiết bị được các chuyên gia trong ban giám khảo đánh giá là mang tính khả thi và hiệu quả cao.

Tuy nhiên, đối với một số trường thuộc vùng ngoại ô của các thành phố vẫn còn gặp nhiều khó khăn về kinh tế, nhà trường có thể xin hỗ trợ từ phòng giáo dục hoặc các đơn vị kinh tế đóng trên địa bàn hoặc các trường đại học.

Bạn Hoàng Trang nhấn mạnh, học sinh khi còn ngồi trên ghế nhà trường đã có đủ tố chất và khả năng để tìm hiểu những tiến trình khoa học cơ bản, thông qua sự tập huấn từ giáo viên, thậm chí kết hợp với sinh viên, giảng viên ngành môi trường, hoặc đồng thời sử dụng các giao thức khí quyển (atmospheric protocal) của GLOBE (Chương trình Học tập toàn cầu và các quan sát có lợi cho môi trường) như một chỉ dẫn cụ thể.

Thông qua việc tương tác trực tiếp với thiết bị đo, với việc quan sát cụ thể đồng thời với dữ liệu trích xuất từ vệ tinh (lượng mưa, nhiệt độ, độ ẩm không khí) và các chỉ số khí tượng khí hậu quan trọng, học sinh sẽ có quyền tự tạo riêng cho mình các mẫu dữ liệu, các nhận định riêng của mình trong quá trình học.

Ở Thái Lan, chương trình này đã được thử nghiệm và có nhiều phản hồi tích cực. Trong chương trình, học sinh thực hành đo nhiệt độ không khí, đánh giá mây, phân loại, đo mưa… Khi đã có thông tin đó, dựa vào các website của dữ liệu vệ tinh đo mây công bố (GSMap của Nhật tại đường dẫn http://sharaku.eorc.jaxa.jp/GSMaP/ hoặc TRMM của NASA tại đường dẫn https://trmm.gsfc.nasa.gov/), các em sẽ tiến hành so sánh dữ liệu của mình và dữ liệu được công bố. Vì dữ liệu vệ tinh đi theo quỹ đạo ngày và sẽ đi hết vòng trái đất trong 24 tiếng đồng hồ nên có thể dễ dàng lấy được thông tin từ vị trí các em đang đứng đo và thời gian đo một các chính xác nhất.

Nhóm tác giả cho hay, từ kiến thức thu thập được từ thực tế, các em học sinh có thể trao đổi kinh nghiệm và so sánh bộ số liệu của mình với các trường lân cận. Nổi bật hơn, một cuộc thi giữa các trường sẽ góp phần nâng cao khả năng tự chủ học tập của các em học sinh về kiến thức môi trường vì có sự cạnh tranh thì tinh thần phấn đấu học tập môn Địa lý và bảo vệ môi trường của học sinh sẽ được tăng lên đáng kể.

Lệ Thu