CHƯƠNG I. TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỀ TÀI
1.1. Đặt vấn đề
Sức khoẻ là vốn quý nhất của con người và của toàn xã hội. Đảng và
Nhà nước ta dù trong hồn cảnh nào cũng ln ln quan tâm đến vấn đề
bảo vệ và chăm sóc sức khỏe. Có đầy đủ sức khoẻ, con người mới có niềm
vui và hạnh phúc thật sự, đặc biệt là ở xã hội văn minh thì vấn đề sức khoẻ
càng được ưu tiên hàng đầu. Quan tâm chăm sóc và phát triển thể chất trẻ
em có một ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với sự trường tồn của một dân
tộc.
Nhóm trẻ em tuổi cắp sách đến trường là đối tượng luôn nhận được sự
quan tâm và chăm sóc của cả cộng đồng, vì các em là nguồn nhân lực phục
vụ cho sự phát triển đất nước trong tương lai. Thời gian học ở trường phổ
thơng là quan trọng nhất và đó cũng là thời kỳ con người đang trong giai
đoạn phát triển mạnh về thể chất, tinh thần. Tại đây các em luôn tiếp cận với
hàng loạt các yếu tố nguy cơ, ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến quá
trình phát triển bản thân. Bệnh tật học đường ln có mơi liên quan mật thiết
đến quá trình học tập của các em và nếu khơng phát hiện sớm, khơng có
những giải pháp dự phịng ngay từ ban đầu thì sau này khi trưởng thành, sức
khoẻ của các em sẽ bị hạn chế.
Ngoài những lý do khách quan là cơ sở vật chất trường lớp khơng đảm
bảo như diện tích trường học, diện tích lớp học, điều kiện ánh sáng,… thì cịn
có những lý do chủ quan của cá nhân người học là tư thế ngồi cũng có ảnh
hưởng khơng nhỏ đến các bệnh, tật ở lứa tuổi học đường như cận thị, cong
vẹo cột sống, đã gây ảnh hưởng lớn đến sự phát triển về thể chất và tinh thần
của học sinh.
Xuất phát từ tình hình thực tế trên, em cùng với giáo viên hướng dẫn
tiến hành thực hiện đề tài: “Thiết bị cảnh báo ngồi học sai tư thế của học
sinh”.
1.2. Mục đích đề tài
Thiết kê một thiết bị có thể phịng ngừa bệnh tật học đường cho học

sinh, cụ thể là dần hình thành thói quen tốt, để phịng chống cận thị và cong
vẹo cột sống.
Với các tiêu chí:
- Cảnh báo cho học sinh được việc mình đang ngồi sai tư thế để có ý thức tự
sửa chữa
- Áp dụng được cho mọi lứa tuổi học sinh từ lớp 1 đến lớp 12
- Giá thành rẻ để có thể áp dụng đại trà
1.3. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Nếu đề tài thành cơng và được áp dụng rộng rãi thì đây sẽ là một giải
pháp góp phần vào giải quyết vấn đề Đảng, Nhà nước và cả cộng đồng đang
quan tâm, góp phần bảo vệ và nâng cao sức khoẻ cho học sinh cũng như sức
khỏe của toàn xã hội.
1.4. Đối tượng nghiên cứu
- Các tư thế ngồi của học sinh
- Lý thuyết về điện, điện tử căn bản
Trang 1


- Các linh kiện điện, điện tử
1.5. Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu các nguyên nhân gây cong vẹo cột sống và tật về mắt ở
học sinh, từ đó nghiên cứu chế tạo một thiết bị có thể cảnh báo được một
trong các nguyên nhân trên.
- Thử nghiệm lắp ráp thiết bị, thực nghiệm trên lớp học; kiểm chứng
kết quả.
1.6. Quy trình nghiên cứu
Thu thập tổng quan tài liệu của đề tài. Để đưa ra phương án tối ưu nhất
giải quyết vấn đề.
Nghiên cứu và chế tạo thiết bị nhỏ gọn, có thể cảnh báo được vấn đề sai
tư thế ngồi của học sinh.

Thu thập xử lý, kiểm chứng số liệu, viết báo cáo đề tài.
1.7. Giả thuyết khoa học
Mạch cảm biến góc nghiêng được sử dụng để phát hiện góc nghiêng
hoặc rung động của vật thể. Vậy chúng ta có thể sử dụng cảm biến nghiêng để
đo độ nghiêng của lưng học sinh, từ đó làm cơ sở để chế tạo ra thiết bị cảnh
báo sai tư thế ngồi của học sinh
1.8. Thời gian nghiên cứu: từ tháng 9/2018 đến tháng 11/2018.

Trang 2


CHƯƠNG II. NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI
2.1. Cơ sở lý thuyết
2.1.1. Tìm hiểu nguyên nhân gây cong vẹo cột sống ở lứa tuổi học sinh
Có nhiều nguyên nhân gây ra cong vẹo cột sống. Một số trẻ em sinh ra đã
bị cong hoặc vẹo cột sống bẩm sinh. Một số trẻ em bị cong vẹo cột sống do
ngồi, đi đứng quá sớm hoặc bị mắc các bệnh về thần kinh, cơ, bị chấn thương,
suy dinh dưỡng thể còi xương, lao động không phù hợp với lứa tuổi. Nhiều
trường hợp không xác định được nguyên nhân dẫn đến cong vẹo cột sống.
Cong vẹo cột sống ở tuổi học sinh có thể phát sinh do sự sai lệch tư thế
như: ngồi học không đúng tư thế, không ngay ngắn, nằm, quỳ, nghiêng khi học
bài; ngồi học với bàn ghế không phù hợp với tuổi của học sinh, mang cặp sách
quá nặng về một bên tay, vai; ánh sáng kém nên học sinh phải cúi đầu khi đọc,
viết…
2.1.2. Tìm hiểu nguyên nhân gây về bệnh, tật về mắt ở lứa tuổi học sinh
Chương trình học tập nặng kết hợp với việc thiếu khơng gian cho các hoạt
động giải trí ngồi trời khiến đơi mắt phải làm việc liên tục. Việc tập trung
nhìn gần trong khoảng thời gian dài là một trong những tác nhân chính dẫn
đến cận thị học đường.
Tư thế ngồi học không đúng, học tập và làm việc trong môi trường thiếu sáng,

ăn uống không đủ chất dinh dưỡng… là những thói quen khiến sức khỏe đơi
mắt ngày càng xuống dốc và là nguyên nhân chính gây ra các tạt về mắt ở lứa
tuổi học đường
2.2. Tìm hiểu về các phương pháp cảnh báo ngồi sai tư thế
2.2.1. Phương pháp nhắc nhở
Giáo viên hoặc phụ huynh khi thấy con em mình ngồi sai tư thé thì nên
kịp thời nhắc nhở các em để cho các em biết mình đang ngồi sai tư thế, từ đó
kịp thời sửa chữa.
Phương pháp này đơn giản không tốn kém, tuy nhiên không phải lúc
nào phụ huynh cũng có thời gian ngồi cạnh con em mình để nhắc nhở. Cịn
giáo viên thì nhiều khi khơng thể bao quát hết học sinh trong lớp để nhắc nhở,
đồng thời nếu nhắc nhở như vậy sẽ làm ảnh hưởng đến thời gian giảng dạy
của giáo viên. Hơn nữa nếu phụ huynh, giáo viên nhắc nhở không tế nhị sẽ
ảnh hưởng đến tâm lý học sinh, có nhiều trường hợp học sinh cịn chống đối
sự nhắc nhở đó.
2.2.2. Phương pháp tự điều chỉnh
Học sinh khi biết mình đã ngồi sai tư thế thì tự giác điều chỉnh tư thế
cho phù hợp.
Phương pháp này địi hỏi học sinh ln chủ động và có ý thức về vấn
đề tác hại của tư thế ngồi đến các bệnh tật học đường. Tuy nhiên, đối với
những học sinh nhỏ tuổi thì phương pháp này không khả thi.

Trang 3


2.2.3. Sử dụng các thiết bị uốn nắn, cảnh báo
2.2.3.1. Giá chống cận thị và cong vẹo cột sống

Thiết bị này hoạt động rất đơn giản, giữ cho người học luôn giữ một khoảng
cách nhất định với bàn học.

Ưu điểm của thiết bị này là giá thành rẻ, điều chỉnh kịp thời được tư thế ngồi,
không gây ảnh hưởng đến quá trình học sủa học sinh khác. Tuy nhiên nhược
điểm lớn nhất là chiếm một phần diện tích trước bàn học, làm cho hoạt động
học của học sinh bị hạn chế, đặc biệt là đối với học sinh cấp 2, cấp 3.
2.2.3.2. Dùng cảm biến siêu âm
Thiết bị này sẽ đo khoảng cách từ mắt người học đến bàn. Nếu khoảng cách
từ mắt đến bàn gần hơn khoảng cách giới hạn thì thiết bị sẽ phát ra tín hiệu
thơng báo cho người học và người học kịp thời chỉnh sửa. Thiết bị này cũng
đã có bán phổ biến trên thị trường, Tuy nhiên một số nhược điểm của thiết bị
này là:
+. Tín hiệu thơng báo cho người ngồi sai tư thế thường là tín hiệu âm thanh
hoặc ánh sáng. Điều này làm ảnh hưởng không nhỏ đến cả tập thể lớp khi
đang ngồi học.
+. Khi có chướng ngại vật trước cảm biến gần hơn khoảng cách cho phép thì
thiết bị cảnh báo ngay nên nhiều khi học sinh trong quá trình học tay hoặc
sách vở nằm trong vùng cảm biến của cảm biến siêu âm thì thiết bị phát ra
cảnh báo sai

Trang 4


+. Mặt khác giá thành của sản phẩm tương đối cao, khơng phù hợp với những
gia đình có điều kiện kinh tế chưa cao nên khả năng áp dụng đại trà là không
khả thi.
2.2.3.3. Dùng cảm biến nghiêng
Sử dụng cảm biến nghiêng để đo độ nghiêng của cột sống học sinh, từ đó đưa
ra tín hiệu cảnh báo cho học sinh.
Nếu độ nghiêng của cột sống quá giới hạn (học sinh cúi, gập người sát bàn)
thì thiết bị sẽ phát ra tín hiệu thơng báo cho người học và người học kịp thời
chỉnh sửa.

Ưu điểm của thiết bị này là:
+ Giá thành rẻ và đo chính xác độ nghiêng của cột sống
+ Tín hiệu thơng báo cho học sinh là tín hiệu rung, khi đó lưng học sinh nhận
biết được tín hiệu và kịp thời chỉnh sửa tư thế ngồi của mình.
Lựa chọn phương án: dùng cảm biến nghiêng để đo độ nghiêng của
lưng từ đó so sánh đưa ra tín hiệu cảnh báo cho học sinh điều chỉnh tư thế.
2.3. Tìm hiều các linh kiện điện tử
2.3.1. Cảm biến nghiêng
Cảm biến nghiêng có cấu tạo gồm một vỏ bằng thủy tinh bên trong có hai cực
làm bằng Rhodium, Volfram, bạc…. trong đó có một cực dài và một cực
ngắn, và một toàn bộ giọt thủy ngân. Toàn bộ được chứa trong mơi trường khí
Nitơ, khí hydro hoặc chân khơng.


Khi giọt thủy ngân di chuyển về phía hai cực của cảm biến thì làm cho 2 cực
tiếp xúc với nhau và có thể cho dịng điện chạy qua.
Cảm biên nghiêng thường ứng dụng kiểm tra đô nghiêng và rung, hệ thống
theo dõi độ nghiêng...
2.3.1. Động cơ rung
Động cơ rung là một thiết bị biến đổi năng lượng điện sang dạng cơ năng
dạng lực rung hoặc lắc. Động cơ rung có cấu tạo gồm 1 khối lệch tâm gắn vào
roto của động cơ. Khi động cơ quauy làm cho khối lệch tâm cũng quay theo
nên sẽ bị rung lên
Động cơ rung được ứng dụng vào báo hiệu rung cho điện thoại di đông, đầm
vật liêu trong xây dựng hoặc trong các máy Mát xa.

Trang 5


2.4. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của “Thiết bị cảnh báo ngồi sai tư

thế học của học sinh”.
2.4.1. Cấu tạo .
Thiết bị cảnh báo ngồi sai tư thế học của học sinh có cấu tạo khá đơn giản,
gồm các linh kiện điện tử
- Cảm biến nghiêng
- Thiết bị báo rung
- Dây dẫn
- 2 Pin 1.5V
- Cơng tắc
Có tác dụng đo độ nghiêng của lưng học sinh, khi độ cong của lưng học sinh
quá giới hạn thì thì thiết bị phát ra tín hiệu rung thơng báo cho học sinh đang
ngồi sai tư thế để kịp thời chỉnh sử tư thế của mình.
2.4.2. Sơ đồ khối cấu tạo thiết bị.
Nguồn 3V

Cơng tắc

Cảm biếng nghiêng

Báo rung

2.4.3. Hình ảnh thực tế sau khi lắp ráp

Sơ đồ mạch bên trong thiết bị

Trang 6


Hình ảnh thực tế thiết bị
2.4.4. Nguyên lý hoạt động, hướng dẫn sử dụng của thiết bị

Thiết bị cảnh báo ngồi học sai tư thế của học sinh sử dụng rất đơn giản:
Để sử dụng thiết bị, đầu tiên ta bật cơng tắc nguồn của thiết bị. sau đó đeo
thiết bị ra phía sau, chính giữa lưng (chú ý để cho mặt có cảm biến hướng ra
ngồi).
Khi học sinh ngồi đúng tư thế, lưng thẳng thì hai tiếp điểm của cảm
biến nghiêng không được tiếp xúc với nhau nên mạch điện khơng thơng, khi
đó thiết bị báo rung khơng hoạt động.
Ngược lại, khi học sinh ngồi sai tư thế (lưng cong quá giới hạn) thì hai
tiếp điểm của cảm biến nghiêng tiếp xúc với nhau làm cho mạch điện thông,
khi đó thiết bị báo rung hoạt động. Học sinh khi đó cảm nhận được tín hiệu
rung do thiết bị phát ra và kịp thời chỉnh sửa được tư thế ngồi của mình.
Nói tóm lại, nếu thiết bị rung lên chúng tỏ rằng học sinh đang ngồi sai tư thế
và cần chỉnh sửa tư thế ngồi cho hợp lý.

Trang 7


CHƯƠNG III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Tiến hành sử dụng thử nghiệm thiết bị

Hình ảnh học sinh sử dụng thiết bị
3.2. Những ưu điểm và hạn chế của thiết bị
3.2.1. Ưu điểm
- Thiết bị nhỏ gọn, dễ dàng trong việc sử dụng.
- Giá thành rẻ.
- Dễ dàng chế tạo và lắp ráp.
- Pin sử dụng trong thời gian dài.
- Khi bộ phận của thiết bị bị hỏng có thể thay thế dễ dàng.
3.2.2. Nhược điểm
- Khi thiết bị hoạt động thì tồn bộ thiết bị rung lên, làm cho thủy ngân trong

cảm biến nghiêng cũng rung lên, dẫn tới mạch nhiều khi hoạt động không ổn
định.

Trang 8


CHƯƠNG IV. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIÊN CỦA ĐỀ TÀI
4.1. Kết luận
Sau một thời gian tìm tịi, tiến hành nghiên cứu, xây dựng và phát triển
đề tài, em đã chế tạo thành công “Thiết bị cảnh báo ngồi sai tư thế học của
học sinh”, thiết bị nhỏ gọn, giá thành rẻ, cảnh báo nhanh và chính xác giúp
cho học sinh kịp thời chỉnh sửa tư thế ngồi sai của mình. Với những kết quả
bước đầu đạt được như vậy thì em hi vọng nó sẽ đem lại hiệu quả thiết thực
trong việc điều chỉnh hiệu quả tư thế ngồi của học sinh
4.2. Hướng phát triển của đề tài
Một là: Với một khoảng thời gian ngắn và kiến thức hạn hẹp nên em
chỉ mới thực hiện đề tài dựa trên ý tưởng, lý thuyết về điện tử và thực nghiệm,
chứ chưa đi nghiên cứu sâu về các điều kiện như độ nghiêng để cảnh báo,…
Hai là: Nếu thiết bị được áp dụng rộng rãi trong các nhà trường thì
chúng ta có thể phát triển thiết bị có thể tích hợp thêm những tính năng khác
thiết thực như: định vị, đếm bước chân, đo nhiệt độ cơ thể.

Trang 9


TÀI LIỆU THAM KHẢO
- Sách giáo khoa vật lý 7, vật lý 9, công nghệ 8, công nghệ 9 hiện hành
- Các nguyên lý cơ bản điện tử (Principles of Electronics)
- Cơ sở điện và điện tử (Fundamentals of Electrical Engineering and
Electronics)


Trang 10