Sinh viên mù sáng tạo phương pháp học toán mới cho người khuyết tật
Người khiếm thị thường phải học toán bằng chữ nổi Braille - giúp mã hóa từ những phân số cho tới các phương trình lượng giác. Tuy nhiên những người vừa khiếm thị vừa bị khuyết tật vận động lại cần tới sự hỗ trợ từ những công cụ khác nữa, trong đó có cả phần mềm chuyển ngữ, có khả năng hiểu những phương trình, ký tự toán học và diễn đạt chúng bằng giọng nói. Nhóm sinh viên người Mỹ đã sáng tạo một phương pháp học toán mới dành cho những người khiếm thị và khuyết tật vận động.
Logan Pricket (phải) đang cùng giải toán với người dạy kèm Jordan Price (trái). Nguồn: Science
Năm 13 tuổi, Logan Prickett, tới từ Ohatchee (Alabama) rơi vào tình trạng hôn mê 12 ngày sau khi chụp cộng hưởng từ (MRI). Đây là một phản ứng phụ rất hiếm gặp, do ảnh hưởng của các tác nhân tương phản trong phương pháp MRI. Gia đình đã nghĩ Prickett không bao giờ có thể tỉnh lại, song phép màu đã xảy ra. Tuy nhiên, khi tỉnh dậy, cậu không thể đi lại và mất đi phần lớn khả năng vận động, không thể nói, ngay cả việc cất tiếng thì thầm. Nghiêm trọng hơn, Prickett hoàn toàn bị mù. Đối với một cậu bé hiếu động, đó quả thực là một thảm họa. Nhưng trí não của cậu thì vẫn còn.
Một năm sau sự cố, trở lại trường học, Prickett đối mặt với rất nhiều khó khăn khi học toán cao cấp. Không thể đọc giáo trình bình thường và sự hạn chế của hệ thần kinh vận động khiến công cụ toán tương thích trên hệ thống chữ nổi Braille không có hiệu quả đối với cậu. Năm 2014, khi vào Đại học Auburn ở Alabama (AUM), chuyên ngành tâm lý học, nỗi thất vọng của Prickett lên đến đỉnh điểm: làm sao cậu có thể hoàn thành khóa học tiền vi phân (precalculus) và thống kê nâng cao (advanced statistics), những yêu cầu cần thiết để tốt nghiệp và học lên cao học.
Cũng trong năm đó, Prickett gặp Ann Gully, điều phối viên kiêm gia sư STEM, người muốn làm tất cả để giúp cậu. Cô đã bắt đầu bằng việc thiết kế những mảnh giấy nhám, cắt ghép thành những con số và biểu tượng, nhằm giúp Prickett tự tìm ra phương pháp học toán cho riêng mình. Tuy nhiên, sau nhiều nỗ lực không thành công, cô nhận thấy cần phải làm nhiều hơn thế, làm sao để có thể diễn đạt những vấn đề phức tạp của toán học mà không khiến cho Prickett bị lạc trong mê hồn trận.
Hầu hết các sinh viên khiếm thị đều học toán qua việc “chạm”. Mã Nemeth là một phiên bản chữ nổi Braille cho môn toán, giúp mã hóa tất cả, từ những phân số cho tới các phương trình lượng giác, được coi như tiêu chuẩn “vàng” giúp những người thiệt thòi như Prickett học toán. Tuy nhiên, với những người bị hạn chế khả năng vận động như cậu, rõ ràng cần phải có sự hỗ trợ thêm từ những công cụ khác nữa, trong đó có cả phần mềm chuyển ngữ, có khả năng hiểu những phương trình, ký tự toán học và diễn đạt chúng bằng giọng nói. Vì vậy, Gulley và Prickett quyết định sẽ tự phát triển một hệ thống riêng và tìm tới sự giúp đỡ của Jordan Price – một sinh viên chuyên nghiên cứu về những mô hình sinh thái học quần thể kiêm gia sư toán. Cả ba đã cùng khởi động một phương pháp thử nghiệm và tìm lỗi: trước tiên Price cố gắng diễn đạt một vấn đề đại số, sau đó chia nhỏ thành những “khúc” dữ liệu có thể nghe được, khúc dữ liệu ở đây bao gồm các định nghĩa, giá trị hay những nhân tố liên quan tới vấn đề toán học đang được diễn dịch. Prickett là người thực nghiệm phương pháp này để cùng phát hiện những điểm còn chưa hợp lý với người khiếm thị. Chẳng hạn, để hiểu một phương trình toán, Prickett có thể nói với Price tìm cách đơn giản hóa hay chia nó thành những phần nhỏ hơn, và mỗi khi thay đổi như vậy Price sẽ soát lại những gì đã được hiệu chỉnh.
Mặc dù giải toán theo cách như vậy sẽ rất mất thời gian, nhưng sự khác biệt của nó so với những phương pháp thông thường, theo Prickett, cũng giống như so sánh giữa “ngày với đêm”. Việc chia nhỏ các vấn đề lớn, phức tạp của toán học thành những phần nhỏ hơn giúp cho Prickett có thời gian để hình thành những mảng hình ảnh trong trí não về vấn đề mà cậu đang giải quyết.
Nỗ lực đã được đền đáp khi năm 2015, Prickett lần đầu tiên giành được điểm A cho môn đại số. Nhóm của Gully sau đó đã suy nghĩ, làm sao để phương pháp này mang lại lợi ích cho nhiều người hơn. Cùng năm, họ sáng lập dự án Logan, bắt đầu đưa phương pháp học toán dẫn dắt theo tiến trình – PDM (process-driven math) áp dụng cho nhiều học sinh khiếm thị, bao gồm cả những người bị rối loạn khả năng đọc viết. Sau khi phương pháp cho thấy hiệu quả tích cực với nhóm học viên đầu tiên, Gully và các cộng sự đã tới Đại học Rice ở Houston (Texas) nhằm lan rộng chương trình. Năm 2016, họ đã nhận tài trợ 591.622 USD trong 2 năm từ Quỹ Khoa học Quốc gia (National Science Foundation), cho dự án nghiên cứu với sự tham gia của 300 học viên, cả người khuyết tật lẫn bình thường, tại 7 cơ sở giáo dục, gồm 3 trường dành cho người mù.
Tuy vậy, không phải tất cả mọi người đều ủng hộ phương pháp này. Gaylen Kapperman, thầy giáo dạy toán cho người khiếm thị ở Đại học Northern Illinois tại DeKalb nói, không dễ để những nhân sự được đào tạo bài bản cho việc dạy toán chấp nhận phương pháp này. Ông giải thích, vì trong cùng một thời điểm, khả năng nhớ ngắn hạn của não bộ chỉ có thể lưu giữ trung bình được 7 đề mục rời rạc hoặc hơn như vậy một chút, do đó việc sử dụng âm thanh để xử lý những vấn đề phức tạp hơn chắc chắn sẽ gây quá tải. Phương pháp trên tỏ ra hiệu quả với Prickett bởi về bản chất, nó được thiết kế để giành riêng cho cậu, và như vậy chưa chắc có thể áp dụng với tất cả trẻ em khiếm thị trên toàn nước Mỹ – Kapperman nhận định.
Đó cũng chính là lý do mà Gulley cùng các cộng sự xin tài trợ của NSF: họ muốn chứng tỏ phương pháp PDM sẽ hữu dụng với rất nhiều người học trên phạm vi lớn. Nhà nghiên cứu giáo dục kiêm giáo sư thực hành tại Đại học Arizona ở Tucson, bà L. Penny Rosenblum, tán dương những nỗ lực của nhóm, cho rằng dự án Logan rất có tiềm năng khi đi vào giải quyết những vấn đề về sự thiết hụt phương tiện cho học sinh khiếm thị.
Prickett cho biết rất kỳ vọng vào dự án, khi được lan tỏa sẽ giúp những người bạn kém may mắn khác không phải quá vật lộn với những vấn đề mà cậu đã trải qua. Mục tiêu quan trọng nhất của nghiên cứu này là sử dụng thông tin phản hồi từ phía người học để điều chỉnh, nhằm đưa phương pháp trở nên được ứng dụng rộng rãi hơn, thậm chí hướng tới việc phát triển phần mềm giành cho cả giáo viên lẫn người học. Gully cho biết, cô và các cộng sự không có tham vọng gây ấn tượng bằng việc tìm ra giải pháp cho tất cả những vấn đề hóc búa nhất của toán học đối với người khiếm thị, mà đơn giản họ chỉ đang theo đuổi việc tạo ra các công cụ hỗ trợ cho những người đang cần giảm bớt các rào cản đến với toán học.
Thế Hải dịch
