|
Có thể gọi “Science Fair” là một “hội chợ khoa học” hay là nơi trưng bầy những công trình khoa học của những học sinh trung hoc, với mục đích là khuyến khích các học sinh tập suy nghĩ để áp dụng những ý thức gì đã học được trong hay ngoài lớp học vào làm một dự án khoa học. Mặc dù các học sinh cũng được hướng dẫn bởi các thầy giáo để làm các dự án này cho đúng theo tiêu chuẩn, tuy nhiên sự giúp đỡ của phụ huynh hay các người có nhiều kinh nghiệm về khoa học (scientists) rất là quan trọng nếu muốn chiếm được các giải thưởng lớn trong các kỳ thi, nhất là những giải thưởng lớn của Intel như ISEF và STS. Ở Mỹ, thường các học sinh trung học bắt đầu làm “science fair” từ các lớp trung cấp hay “middle school”, tức là các lớp 9 đến lớp 10, và từ lớp 11 (junior) cho đến lớp 12 tức “senior high”. Lớp “junior” hay 11 là quan trọng nhất vì ở lớp học này học sinh còn có nhiều thì giờ để dành cho công việc “science fair” này, thường là mất độ khoảng ba đến sáu tháng làm việc sau giờ học ở trường, do đó nếu có thể làm việc trong thời gian nghỉ hè trước khi lên lớp mới thì tốt nhất, bởi vì học sinh có thì giờ để tập việc cũng như tập trung vào việc làm này cho có kết quả tốt. Còn ở lớp 12 thì có nhiều hoạt động phụ gọi là “extra-curricular”, hay là công việc làm tự nguyện (volunteer works), những công việc sau này cũng rất bận bịu và chúng cũng rất quan trọng cho học sinh lấy những “extra credits” để xin học bổng vào các đại học lớn và chúng cũng rất có gía trị không kém như là “science fair” để tạo ra bề dầy và ấn tượng của resumé hay lý lịch (curricular vitae, CV). Ở lớp 9, các học sinh chỉ bắt đầu với các “projects” dễ, có tính cách làm thế nào để chọn đề tài, thu thập tin tức, và đặt chúng thành một bài viết khoa học gồm có các thành phần: giới thiệu, vật liệu, kết quả, và bàn luận ( introduction, materials, results, and discussion). Khi còn làm giám khảo ở Dunbar Middle school, Little Rock, Arkansas chúng tôi đã thấy có các học sinh làm các công trình rất là thô sơ và thiếu khoa học, thí dụ như dự án sau: So sánh ảnh hưởng của muối trên sự tăng trưởng của cây trồng trong nhà, trong đó học sinh mua 5 chậu cây lớn nhỏ khác nhau rồi nói là cây tăng trưởng lớn hơn là do lượng muối tưới vào cây…hay là lấy các miếng bánh mì sandwich khác nhau, mỗi miếng để vào bao bằng plastic có khóa kéo rồi tẩm nước với nhiều độ ẩm khác nhau cho đến khi thấy nấm xanh mọc lên rồi kết luận là loại bành mì này tốt hơn loại kia !!! Điều này chứng tỏ có nhiều học sinh đã tự làm lấy “cho nó có” và “bí” vì không có người hướng dẫn để làm các công trình khoa học. Lên các lớp 10-11 thì các công trình đã có vẻ “trưởng thành” hơn nhiều, ví dụ như đi làm “swipe test”, lấy bông gòn hay Q-Tip đi “quệt” ống nghe của các cột điện thoại (telephone booth) công cộng, rồi lấy những “swipes” này gửi đến các phòng thí nghiệm (có thể trả tiền cho phòng thí nghiệm tư) để cấy vi trùng và xem nơi nào có điện thọai bị nhiễm trùng nhiều nhất. Những công trình này cũng có giá trị và được giải thưởng. Hay có những công trình khảo sát xem loại bướm nào thích loại hoa nào trong vườn hoa; hay là loại chim nào di chuyển từ Canada xuống miền Nam nước Mỹ trong mùa nào, thu hay đông?…Những công trình sau này không cần đến phòng thí nghiệm, nhưng kết quả có thể dựa vào những kết quả có sẵn ở trong thư viện để kiểm chứng. Các đề tài “science fair” khác như so sánh các lọai chất lượng mỡ có trong các loại bánh “hamburgers” mua ở các tiệm nổi tiếng như McDonald, Burger King … về rồi đo trọng lượng phần lượng thịt có trong mỗi hamburger, sau đó chiết (extract) phần chất béo tổng cộng bằng phương pháp khá thông dụng diễn tả bởi Bligh and Dyer, trong đó dùng tổng hợp hai hóa chất là Chloroform/Methanol theo tỷ lệ (2:1 v/v). Sau khi chiết, phần chất lỏng được cho bốc hơi, phần còn lại (residue) là chất béo, cân để biết lượng chất béo tổng cộng trong mỗi bánh hamburger. Sau đó, chất béo được tách ra thành từng thành phần như: triglycerides, cholesterol esters, phospholipids và thành phần acid béo của mỗi thành phần đó lại được phân tích để biết lượng acid béo no và không no….Kết quả được trình bầy như một bản báo cáo khoa học nói trên và bài này đã hấp dẫn được sự chú ý của nhiều giám khảo vì tính cách khoa học và kiến thức thực tế của nó. Trong một đề tài khác do con trai tôi làm với một vị giáo sư của phòng thí nghiệm chuyên về môn sinh học phân tử (molecular biology). Cháu đã được chỉ định công việc tạo dựng “vector” cho vaccine chống lại bệnh do nhiễm nấm histoplasma capsulatum. Sau khi làm việc được vài tháng thì cháu rất thích công việc khảo cứu này và cuối cùng đã gặt hái được kết quả không ngờ là cháu đã đứng đầu bảng “science fair” của toàn tiểu bang Arkansas. Với giải thưởng này cháu đã được cử làm đại diện cho tiểu bang Arkansas để tham dự kỳ thi quốc tế “Intel ISEF: International Science and Engineering Fair” năm 1997. Tờ báo Arkansas Democrat Gazette ngày 14 tháng 4 năm 1997 đã tường thuật kết quả này và tác giả đã chụp copy đoạn đầu của bài viết và dịch ra tiếng Việt trong hình đính kèm như sau:
Hinh 1b: Hình phóng đại của đoạn văn đầu trích trong bài báo của Arkansas Democrat Gazette và bản dịch Việt ngữ bên phải. Trên website của Intel (Intel ISEF: http://www.societyforscience.org/Isef/about/index.asp ), cơ quan này đã chọn định nghĩa sau: ISEF là một nơi cạnh tranh khoa học quốc tế lớn nhất cho những học sinh sửa soạn vào đại học, với mục đích tạo cơ hội cho những khoa học gia trẻ trên thế giới tranh tài và chia sẻ các chương trình khảo cứu khoa học cận đại nhất, trong đó hơn 4 triệu dollars về giải thưởng và học bổng sẽ được phân phối…). Năm 1997 là lúc chúng tôi đi tham dự, thì ISEF được tổ chức tại thành phố Louisville, tiểu bang Kentucty vào cuối tháng năm. Chúng tôi còn nhớ là trong vòng gần một tuần ở Lousville, chiều hôm đầu là để mọi người gặp mặt làm quen, họ đã khoản đãi thịt nướng đặc biệt tại sân đua ngựa nổi tiếng Kenturky Derby Churchill Downs. Sau đó, họ có tổ chức một buổi tối đặc biệt, đó là cuộc nói chuyện và trả lời các câu hỏi của chín khoa học gia, mọi người đều đã được giải thưởng Nobel Prize trong những năm trước (Nobel Laureates), và đặc biệt là họ cũng là những người đã từng được lãnh giải thưởng đứng đầu “Science Fair” trước đây hay các giải thưởng khoa học nổi tiếng khác. Năm 2008, giải thưởng Nobel Prize in Chemistry đã rơi vào tay của một khoa học gia người Tầu tên là Roger Y. Tsien, sinh năm 1952, cũng là người được giải thưởng Westinghouse Science Fair năm 1968. Tuy ông mới là thế hệ thứ hai trên đất Mỹ (bố mẹ từ Tầu sang Mỹ năm 1947), nhưng tôi rất kính phục Ông do nỗ lực phi thường mà ông đã trải qua, với rất nhiều khó khăn và nghị lực để thành công và nhờ đó đã mở đường ra cho một một ngành khảo cứu mới trong sinh học, đó là dùng kính hiển vi cực mạnh để theo dõi các phân tử protein phát ra ánh sáng huỳnh quang mang mầu sắc xanh lá cây (green fluorescent protein, GFP) hoặc nhiều mầu sắc khác nhau như xanh da trời (blue), xanh cẩm thạch (cyan, blue-green), hay vàng; do đó kỹ thuật này có thể dùng để theo dõi các phản ứng tương tác xẩy ra trong từng tế bào sống (video cellular imaging) (muốn hiểu rõ hơn, xin đọc bài tự thuật do Ông viết trên mạng của Nobel Prizes) ( http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2008/tsien-autobio.html ).Trong bài tự thuật này Ông Tsien đã kể lại tính tò mò sẵn có khi còn ở tiểu học và trung học với những hóa chất tạo mầu sắc và đã dẫn đến kết quả được chung kết trong giải Westinghouse Science Talent Search (xin xem hình dụng cụ thí nghiệm Ông dựng lên trên sân cỏ sau nhà đính kèm với hình vợ chồng Ông chụp khi đến lãnh giải thưởng Nobel).
Sau năm 1998 giải Westinghouse Talent Search này đổi tên thành Intel STS (sẽ viết rõ ở phần sau). Với thành công này, Ông Tsien đã được nhận vào cả bốn trường đại học lớn nhất ở Mỹ (Columbia, Caltech, MIT, và Harvard), nhưng Ông đã chọn Harvard. Sau khi tốt nghiệp cử nhân ở Harvard vào năm 1972, Ông Tsien được nhận vào học Ph.D. ở Oxford University, Cambridge, Anh Quốc, và đã chọn môn thần kinh học (neurobiology) làm đề tài khảo cứu. Với thành tích quá tốt trong qúa trình học hành như vậy, sau khi tốt nghiệp Ông đã được nhận được vào làm giảng sư và làm khảo cứu tại Đại Học Berkley. Tại đây Ông tiếp tục thành công trong việc chế tạo ra những hóa chất hữu cơ phức tạp có tên là Quin-2, Fura-1 và Fura-2, với tính chất đặc biệt là chúng bám vào chất vô cơ calcium trong từng tế bào và phát ra ánh sang huỳnh quang, với cường độ ánh sang tùy thuộc vào nồng độ rất nhỏ của chất này, từ đó suy ra hoạt tính calcium của tế bào và sự co thắt của nó trong từng cơ quan của cơ thể như tim, thận, thần kinh… Chúng tôi cũng đã có nhiều dịp gặp mặt nói chuyện hay nghe thuyết trình trong kỳ họp mặt hàng năm của ASBMB (American Society for Biochemistry and Molecular Biology Conferences, mà năm nay sẽ họp tại Anaheim Convention Center, CA, từ 24-28 tháng 4, năm 2010, (http://www.molecularbiologyconference.com/asbmb-conferences-2010.html ) hay FASEB (Federation of American Societies for Experimental Biology, cũng họp tại đây trong năm 2010, http://www2.faseb.org/Meetings-and-Conferences/Past-Meetings.aspx ). Trong các buổi họp của hai cơ quan này, ngoài các bài giảng toàn hội nghị (plenary lectures) do Ông nói chuyện đã thu hút cả gần ngàn người nghe trong một giảng đường (ngay cả các hội nghị các năm trước ngày Ông được giải thưởng Nobel), Ông đã tỏ ra rất bình dân và giản dị như các sinh viên đi nghe nói chuyện với mọi người khác trình bầy trên bảng (poster presentation). Tuy rất thành công trên khảo cứu và cả vấn đề xin tiền tài trợ (funding grants), nhưng phòng thí nghiệm của Ông tại Đại Học Berkley cũng không được trang bị đúng theo nhu cầu, do đó sau tám năm, Ông đã phải quyết định di chuyển qua Đại Học phía Nam Cali, đó là Đai Học San Diego. Tại đây cũng là lúc Ông triển khai đề tài khảo cứu sang lãnh vực làm cho phân tử protein (thay vì chất vô cơ calcium) trong tế bào phát ra huỳnh quang với nhiều mầu sắc khác nhau và đưa việc khảo cứu lên một trình độ rộng lớn và có nhiều áp dụng hơn nhiều, kết quả này dẫn đến giải thưởng Nobel mà Ông chia sẻ với hai nhà khoa học khác như đã nói ở trên. Trong lớp của Minh có một học sinh khác tên Geoffrey R. Schmidt rất giỏi về viết phần mềm cho máy vi tính cá nhân cũng được cử đi dự thi ISEF năm 1997, nhưng phải đến năm sau mới là một trong ba học sinh lãnh trúng giải chung kết (final lists) và được thưởng với $50,000 học bổng, kết quả này đã được công bố trên website trên của ISEF năm 1998. Mỗi năm ISEF chọn ra 3 giải chung kết với $50,000 cho mỗi giải. Theo chúng tôi được biết thì Geoffrey đã trúng giải thưởng với một chương trình viết phần mềm để rút gọn hay “compress” những dữ liệu cần rất nhiều chỗ nhớ (memory), ví dụ như hình ảnh hay video, thành tài liệu chiếm ít chỗ nhớ hơn. Chúng ta thấy ngày này càng nhiều dữ liệu lớn được truyền tải dễ dàng trên mạng nhờ vào những phương pháp thu gọn và gia tăng chỗ nhớ (phần cứng), nhưng thời 1989 thì có nhiều khó khăn. Chương trình khảo cứu này đã được Geoffrey nghiên cứu và cháu bắt đầu liên lạc được với nhóm nghiên cứu về vấn đề này tại trường ĐH MIT (Massachusett Institute of Technology, Cambridge, MA) . Chính nhờ được vào sự giúp đỡ quan trọng của phòng thí nghiệm tại MIT này đã giúp Geoffrey tới thành công. Sau khi tốt nghiệp trung học, cộng với các học bổng, tổng cộng trên 90 ngàn dollars, Geoffrey được nhận vào học, chắc ai ai cũng đã tiên đoán được, đó là ĐH MIT, với 4 năm học và ăn ở miễn phí. Năm nay, ISEF sẽ được tổ chức đại hội tại San Jose Convention Center, CA trong các ngày 9 đến 14 tháng năm, 2010. Ngoài giải thưởng ISEF cho các học sinh trung học từ lớp 9 đến 12 được các trường trên thế giới cử đi đến để tranh tài, giải thưởng thứ hai của Intel là Intel Science Talent Search (STS) awards chỉ dành cho học sinh lớp 12 (senior high) trên đất Mỹ mà thôi. Cả hai giải thưởng của Intel nói trên: ISEF và STS đều do một cơ quan duy nhất quản trị, có tên là: Society for Science & The Public ( http://www.societyforscience.org/Page.aspx?pid=183 ). Giải thưởng STS bắt đầu từ năm 1942 với sự cộng tác của hãng Westinghouse, cho đến năm 1998 thì đổi qua hãng Intel. Intel STS hàng năm sẽ nhận tất cả các bài nộp của học sinh lớp 12 được trường trên toàn nước Mỹ gửi đến và phải nộp đúng theo tiêu chuẩn. Thay vì tổ chức họp hàng năm tại các nơi khác nhau như của ISEF, Intel STS luôn luôn họp tại Washington DC. Một hội đồng gồm nhiều khoa học gia và giáo dục sẽ được mời làm giám khảo để chấm điểm các bài nộp của các học sinh và chọn ra bốn chục bài được vào chung kết (finalists) và họ sẽ được mời đến DC để trình bầy và tranh tài với nhau trước mặt giám khảo để chọn ra 10 giải thưởng đứng đầu. Trong năm 2009, có 16,000 học sinh lớp 12 nộp đơn tham dự, chỉ có 300 học sinh được chọn vào bán kết (semifinal lists), mỗi học sinh và nhà trường được thưởng $1000 mỗi giải. Trong số 300 này thì chỉ có 40 thí sinh được chọn vào chung kết và được mời đến Washington DC như đã nói ở trên. Học sinh nếu được trúng giải thưởng hạng nhất thì được hưởng học bổng $100,000, hạng nhì $75,000, hạng ba $50,000. hạng tư, năm, và sáu, mỗi giải $25,000. Từ hạng bẩy tới hạng mười được $20,000/mỗi giải. Còn 30 giải còn lại, mỗi giải được $5,000. Những học sinh lớp 12 thường được trợ giúp bởi giáo viên khoa học phụ trách science fair trong trường học giúp đỡ cách chọn đề tài để khảo cứu hoặc giới thiệu với một giáo sư Đại Học để làm việc khảo cứu và gặt hái kết quả. Điều kiện mà Intel STS đặt ra là học sinh phải chọn ý tưởng của mình trước, rồi nhờ giáo viên hay một giáo sư khoa học có phòng thí nghiệm để thực hiện chương trình khảo cứu này. Sau khi hoàn tất việc khảo cứu thì một bài viết 20 trang giấy đánh máy được thực hiện để nộp cho cơ quan Intel STS. Kèm theo bài là các giấy phép cho sử dụng súc vật hay bệnh nhân tham gia khảo cứu do phòng thí nghiệm cung cấp. Để giúp đỡ các học sinh tìm ý kiến để triển khai các chương trình khoa học dùng trong science fair, các học sinh có thể vào xem trang web sau đây: “Strategies for winning science fair projects” (http://sciencefairstrategies.com/links.html ). Chúng tôi còn nhớ khi làm giám khảo cho Science Fair ở Little Rock, AR, tôi có dịp nói chuyện với nhiều giám khảo khác thì được biết có những giám khảo than phiền là có những học sinh đã trình bầy những dự án không phải do học sinh tự nghĩ ra mà phần lớn phụ thuộc vào bố mẹ hay giáo sư hướng dẫn chỉ bảo hay làm hộ, chúng tôi gọi đó là những “Daddy Projects”, tức dự án do bố mẹ hướng dẫn hay chủ động. Sau khi theo dõi các dự án trình bầy và được thắng giải tại kỳ thi ISEF, chúng tôi nhận thấy có rất nhiều những “Daddy Projects”, học sinh không thể nào tự một mình làm ra được nếu không có sự hướng dẫn của khoa học gia thực thụ, với những kiến thức rất sâu rộng và hiện đại. Nói một cách khác, không có giới hạn gì trong việc học sinh dùng hết khả năng của mình, hoặc có sự đỡ đầu của các bậc phụ huynh, giáo sư khoa học để trình bầy và làm các dự án thật khó khăn, mở rộng cho mọi môn khoa học, kể cả khoa học hiện đại nhất để thực hiện cho mình được thành công mỹ mãn. Tuy nhiên, điều hiển nhiên là chính học sinh phải thực hiện, hiểu thấu đáo dự án, nếu không chúng tôi bảo đảm là các học sinh không thể qua khỏi được cuộc thẩm vấn với những câu hỏi hắc búa của các giám khảo bậc thầy chuyên khoa, với nhiều kinh nghiệm trong nghề nghiệp. Nói tóm lại, sự giúp đỡ của khoa học gia chuyên môn rất là quan trọng trong việc dẫn dắt học sinh để thực hiện dự án khoa học. Các dự án này càng mới mẻ, càng hiện đại, kể cả độ phức tạp trên mức học của học sinh học trung học rất nhiều vẫn có thể chấp nhận được. Chúng tôi có thể nói là đa số các dự án khoa học thành công đều được thực hiện do sự cộng tác thân mật giữa học sinh và các khoa học gia làm việc ở cấp bậc Đại Học. Đây cũng là lời nhắn nhủ của chúng tôi đến những phụ huynh học sinh Việt Nam có con em học trung học từ lớp 9 đến 12 muốn sửa soạn cho con em mình trở thành khoa học gia sau này. Hơn nữa, tham dự hay những giải thưởng Intel này cũng có rất nhiều giá trị để xin học bổng và được nhận vào học tại các Đại Học lớn của Mỹ. “Sky is the limit”, chỉ có chân trời mới là giới hạn, đó là thành ngữ mà rất nhiều người trưởng thành đã dùng để nói đến tiềm năng của những giới trẻ trong xã hội Mỹ hiện đại. Tết Canh Dần. 2010. Đặng Quốc Ân, Ph.D.
|
