Phát triển bài tập theo hướng bồi dưỡng năng lực sáng tạo chương các định luật bảo toàn vật lí lớp 10 trung học phổ thông

Thiết kế bài học vật lí theo hướng phát triển bài tập cơ bản thành bài tập sáng tạo trong dạy học chương “ Các định luật bảo toàn” nhằm bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh THPT……….…

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

ĐẶNG PHÚC LONG

PHÁT TRIỂN BÀI TẬP THEO HƯỚNG BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÝ LỚP 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

NGHỆ AN - 2018

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

-ĐẶNG PHÚC LONG

PHÁT TRIỂN BÀI TẬP THEO HƯỚNG BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÍ LỚP 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC CHUYÊN NGÀNH: LL VÀ PPDH BỘ MÔN VẬT LÍ

MÃ SỐ: 8140111

Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS Mai Văn Trinh

Nghệ An- 2018

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình học tập, nghiên cứu, hoàn thành luận văn, tác giả chân thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo khoa Vật lý trường Đại học Vinh, đặc biệt là cán bộ hướng dẫn khoa học PGS.TS Mai Văn Trinh Tác giả xin cảm ơn sự giúp

đỡ nhiệt tình của các đồng nghiệp và học sinh trường PHỔ THÔNG-DÂN TỘC NỘI TRÚ-TRUNG HỌC PHỔ THÔNG SỐ 2 NGHỆ AN nơi tác giả đang công tác và tiến hành thực nghiệm sư phạm kết quả nghiên cứu đề tài

Tác giả xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành luận văn này

Vinh, ngày 15 tháng 07 năm 2018

Học viên: Đặng Phúc Long

MỤC LỤC

Trang

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 3

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3

4 Giả thuyết khoa học 3

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 3

6 Phương pháp nghiên cứu 4

7 Đóng góp của luận văn 4

8 Cấu trúc của luâ ̣n văn 5

CHƯƠNG 1:CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA PHÁT TRIỂN BÀI TẬP THEO HƯỚNG BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 6

1.1 Bồi dưỡng năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh trong dạy học Vật lý ở trung học phổ thông……… 6

1.1.1 Năng lực tư duy sáng ta ̣o……… 6

1.1.1.1 Khái niê ̣m về tư duy……… …… 6

1.1.1.2 Khái niê ̣m về năng lực……… 7

1.1.1.3 Khái niê ̣m về sáng ta ̣o……… 9

1.1.1.4 Năng lực tư duy sáng ta ̣o……… 10

1.1.2 Định hướng hoạt động tư duy trong xây dựng tri thức và vận dụng tri thức cho học sinh……… 11

1.1.2.1 Vận dụng lý thuyết hoạt động trong dạy học……… 11

1.1.2.2 Năng lực sáng ta ̣o của ho ̣c sinh trong ho ̣c tâ ̣p……… 13

1.1.2.3 Những biểu hiê ̣n năng lực sáng ta ̣o của ho ̣c sinh trong ho ̣c tâ ̣p……… 13

1.1.2.4 Các yếu tố cần thiết cho viê ̣c rèn luyê ̣n năng lực sáng ta ̣o của ho ̣c sinh trong

học tâ ̣p……… 14

1.1.3 Khái niê ̣m tư duy Vâ ̣t lý……… 16

1.1.4 Các biê ̣n pháp tích cực hóa hoa ̣t đô ̣ng tư duy của ho ̣c sinh trong quá trình da ̣y ho ̣c vật lý……… 17

1.1.4.1 Tạo nhu cầu hứng thú, kích thích sự ham muốn hiểu biết của ho ̣c sinh…….17

1.1.4.2 Định hướng hành động tìm tòi sáng tạo trong dạy học Vật lý………19

1.2 Bài tập luyện tập và bài tập sáng tạo……….20

1.2.1 Cơ sở lý thuyết của bài tâ ̣p sáng ta ̣o về vâ ̣t lý ……… 20

1.2.2 Phân biệt bài tâ ̣p luyê ̣n tâ ̣p và bài tâ ̣p sáng ta ̣o……… 22

1.2.3 Các dấu hiê ̣u nhâ ̣n biết bài tâ ̣p sáng ta ̣o……….23

1.2.4 Vai trò và vị trí của BTST trong quá trình học vật lí ……… 26

1.3 Lý thuyết phát triển bài tập vật lí……….2

1.3.1 Các khái niệm cơ bản của lý thuyết phát triển BTVL……… 28

1.3.2 Các phương án phát triển BTVL……… 28

1.3.3 Vai trò của GV trong hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí………31

1.3.4 Hoạt động xây dựng bài tập vật lý của HS ……… 32

Kết luận chương 1……… 33

CHƯƠNG 2.:PHÁT TRIỂN BÀI TẬP CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÍ LỚP 10 THPT THEO HƯỚNG BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC SÁNG TẠO……… 34

2.1 Vị trí và đặc điểm chương “Các định luật bảo toàn”……… …34

2.2 Mục tiêu dạy học chương “Các định luật bảo toàn”……… ….35

2.3 Nội dung kiến thức cơ bản chương “Các định luật bảo toàn”……… ….36

2.3.1 Grap hoá nội dung chương “Các định luật bảo toàn” theo sách giáo khoa vật lí lớp 10 nâng cao ……….37

2.3.2 Những đơn vị kiến thức cơ bản chương “Các định luật bảo toàn”……….….38

2.4 Thực trạng dạy học bài tập vật lí chương “Các định luật bảo toàn” ở một số trường THPT hiện nay……… 40

2.5 Phát triển bài tập cơ bản thành bài tập sáng tạo chương “Các định luật bảo toàn”……… 42

2.6 Thiết kế bài học vật lí theo hướng phát triển bài tập cơ bản thành bài tập sáng tạo trong dạy học chương “ Các định luật bảo toàn” nhằm bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh THPT……….…… 67

2.6.1 Bài học luyện tập giải bài tập vật lý………68

2.6.2 bài học ôn tập tổng kết hệ thống hóa kiến thức……….……78

2.6.3 Bài học bài tập (tiết học tự chọn )……….………82

Kết luận chương 2……….……….88

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM……….…….89

3.1 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm……….89

3.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm………89

3.3 Phương pháp thực nghiệm……….89

3.4 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm……….… 90

3.4.1 Đánh giá định tính ……….…… 90

3.4.2 Đánh giá định lượng ……….……… 90

3.4.2.1 Xử lý số liệu thực nghiệm và các kết quả thu được.……… 91

3.4.2.2 Kiểm tra độ tin cậy của kết quả thực nghiệm 94

Kết luận chương 3……… ………96

KẾT LUẬN 97

TÀI LIỆU THAM KHẢO 98

PHỤ LỤC 100

BẢNG VIẾT TẮT

vụ mới trong việc chiếm lĩnh tri thức

Trong DHVL ở trường phổ thông được chia thành các tiết học lí thuyết và đan xen

là các tiết bài tập Bài tập vật lí là phương tiện có chức năng thực hiện vào các mục đích: Củng cố, ôn tập kiến thức; Rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo về vận dụng kiến thức vào thực tiển; Rèn luyện tư duy sáng tạo; Xây dựng kiến thức mới; Phương tiện để giáo viên kiểm tra đánh giá; Rèn luyện cho học sinh nhân cách, tác phong làm việc khoa học

Dạy học vật lý nói chung, việc giải bài tập Vật lý giúp học sinh vừa hiểu sâu hơn các hiện tượng vật lý trong thế giới tự nhiên xung quanh ta, đồng thời cũng hình thành và rèn luyện cho các em kĩ năng phân tích, tổng hợp, khả năng phán đoán nhờ đó mà phát triển các năng lực học sinh: Năng lực giải quyết vấn đề, năng lực tự học, năng lực hợp tác, năng lực ngôn ngữ Quá trình công tác giảng dạy ở trường THPT, nghiên cứu tài liệu của sách giáo khoa hiện hành tác giả nhận thấy hệ thống các bài tập trong sách giáo khoa thường là những bài tập đơn giản, chưa gắn liền nhiều với thực tế, các yêu cầu về tính sáng tạo là không cao, trong khi đó “tính sáng tạo” là một chức năng quan trọng để đánh giá năng lực tư duy của HS trong dạy học BTVL Vấn đề đặt ra cho giáo viên khi dạy bài tập vật lý phải biết cách phát triển từ hệ thống các BTCB có angôrit

thành những bài tập không có angôrit, học sinh khi giải bài tập này đòi hỏi phải vận dụng kiến thức linh hoạt trong những tình huống mới (chưa biết), phát hiện điều mới, những bài tập kiểu này gọi là BTST

Trong các chức năng của dạy học BTVL, khi giải bài tập ngoài việc phải vận dụng một số kiến thức đã học, học sinh bắt buộc phải có những ý kiến độc lập mới mẻ, không có những suy luận lôgic từ những kiến thức đã học nên qúa trình luận giải đòi hỏi ở HS tính nhạy bén trong tư duy, khả năng tưởng tượng, sự vận dụng kiến thức một cách linh hoạt, sáng tạo để giải quyết vấn đề trong những tình huống mới, hoàn cảnh mới HS phát hiện ra những điều chưa biết, chưa có Đặc biệt, yêu cầu khả năng đề xuất, đánh giá theo ý kiến riêng của bản thân người học.[17]

Các công trình nghiên cứu về tư duy sáng ta ̣o và bài tâ ̣p sáng ta ̣o đã được Razumôpxki khở i xướng gồm bài tâ ̣p nghiên cứu đòi hỏi trả lời câu hỏi "vì sao" và bài

tập thiết kề đòi hỏi trả lời câu hỏi "như thế nào" Đề câ ̣p đến lý thuyết sáng ta ̣o, tác giả Phan Dũng cũng đã cho xuất bản cuốn "phương pháp luâ ̣n sáng ta ̣o và đổi mới" Đồng

tác giả Pha ̣m Thi ̣ Phú và Nguyễn Đình Thước đã căn cứ vào phẩm chất tư duy sáng ta ̣o để đưa ra 6 dấu hiê ̣u BTST dễ nhâ ̣n biết, dễ nhớ và phù hợp với môn vâ ̣t lý đồng thời cho xuất bản cuốn “ những bài tập sáng tạo về vật lí THPT” Và mô ̣t số công trình luâ ̣n văn tha ̣c sỹ cũng đã đề câ ̣p đến BTST trong chương trình vật lí phổ thông

Xuyên suốt về chương trình vật lí ở cấp THPT chương “Các định luật bảo toàn” là

một chương quan trọng không những trong chương trình vật lí 10 mà cả chương trình vật lí THPT, có ý nghĩa lớn trong bồi dưỡng thế giới quan duy vật cho học sinh Tuy nhiên các bài tập của sách giáo khoa cũng như sách bài tập còn mang tính chất luyện tập, việc phát triển các bài tập này thành bài tập sáng tạo theo các dấu hiệu của BTST nhằm mục đich bồi dưỡng các phẩm chất, năng lực cho học sinh, tạo điều kiện cho các

em phát triển về mặt tư duy là rất quan trọng Với lí do trên tôi chọn đề tài

Phát triển bài tập theo hướng bồi dưỡng năng lực sáng tạo chương “các định luật bảo toàn” vật lý lớp 10 THPT

2 Mục đích nghiên cứu

Phát triển được hệ thống bài tập luyện tập thành bài tập sáng tạo thuộc chương học các định luật bảo toàn cơ học lớp 10 nhằm định hướng phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng

Quá trình dạy học vật lý ở trường THPT

Phạm vi

Chương “Các định luật bảo toàn” lớp 10 THPT

4 Giả thuyết khoa học

Nếu phát triển được hệ thống bài tập thành bài tập sáng tạo về vật lí chương “các định luật bảo toàn” lớp 10 THPT đảm bảo các yêu cầu của khoa học vật lý, tâm lí học

và lí luận dạy học và sử dụng bài tập phát triển thành bài tập sáng tạo một cách hợp lí và phù hợp với nội dung và đối tượng học sinh thì sẽ góp phần bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh học môn vật lí từ đó nâng cao hiệu quả của quá trình dạy học vật lí

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

5.1 Nghiên cứu các cơ sở về dạy học bồi dưỡng năng lực sáng tạo;

5.2 Nghiên cứu cơ sở lý luận BTVL, phát triển bài tập vật lí, BTST trong dạy học vật lí;

5.3 Nghiên cứu Sách giáo khoa- Sách bài tập vật lí 10 THPT;

5.4 Tìm hiểu thực trạng dạy học bài tập vật lý chương “Các định luật bảo toàn” một

số trường THPT trên địa bàn thành phố Vinh;

5.5 Xây dựng và phát triển hệ thống BTLT thành BTST chương“Các định luật bảo toàn” theo các dấu hiệu của BTST;

5.6 Xây dựng tiến trình dạy học sử dụng hệ thống bài tập đã xây dựng theo hướng phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh;

5.7 Thực nghiệm sư phạm để kiểm tra tính hiệu quả của kế hoạch đã đề xuất

6 Phương pháp nghiên cứu

6.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

- Cơ sở lý luận về năng lực tư duy sáng tạo, dạy học sáng tạo, bài tập sáng tạo

- Xây dựng và phát triển hệ thống bài tập thuộc chương các định luật bảo toàn lớp 10 THPT

6.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

- Điều tra thực trạng dạy học bài tập vật lý 10 THPT chương các định luật bảo toàn

6.3 Phương pháp thống kê toán học

Dùng phương pháp thống kê để xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm từ đó rút ra kết luận đồng thời đề xuất việc vận dụng cho các chương học khác của chương trình vật lí

7 Kết quả đóng góp của đề tài

Về lý luận:

- Hệ thống hóa cơ sở lý luận về phát triển bài tập vật lý , năng lực sáng tạo, bồi dưỡng

năng lực sáng tạo qua dạy học bài tập vật lí ở trường THPT

- Thiết kết được 4 tiến trình dạy học theo các bài tập được phát triển

8 Cấu trúc luận văn

Cấu trúc của luâ ̣n văn gồm 3 phần:

Mơ ̉ đầu

Nô ̣i dung

Chương 1 : Cơ sở lý luận của phát triển bài tập theo hướng bồi dưỡng năng lực

sáng tạo cho học sinh trong dạy học vật lí ở trường phổ thông

Chương 2 Phát triển bài tập chương “các định luật bảo toàn” lớp 10 THPT theo

hướng bồi dưỡng năng lực sáng tạo

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm

Kết luận

1.1.1 Năng lư ̣c tư duy sáng tạo

1.1.1.1 Kha ́ i niê ̣m về tư duy

Tư duy là giai đoạn cao của quá trình nhận thức đi sâu vào bản chất và phát hiện ra

tính quy luật của sự vật bằng những hình thức như biểu tượng, khái niệm, phán đoán và

suy lí [16], [17]

Tư duy là sự phản ánh trong bô ̣ não con người những sự vâ ̣t và hiê ̣n tượng những mối liên hê ̣ và mối quan hê ̣ có tính quy luâ ̣t của chúng Trong quá trình tư duy con người dùng các khái niê ̣m Nếu cảm giác, tri giác, biểu tượng là những sự phản ánh

các sự vâ ̣t và hiê ̣n tượng cu ̣ thể, riêng rẽ, thì khái niê ̣m là sự phản ánh những đă ̣c điểm chung bản chất của mô ̣t loa ̣i sự vâ ̣t và hiê ̣n tượng giống nhau Khái niê ̣m là sự phản ánh những dấu hiê ̣u bản chất khác biê ̣t của các sự vâ ̣t và hiê ̣n tượng của hiê ̣n thực Như

vậy, tư duy là sự phản ánh thực tế mô ̣t cách khách quan gián tiếp [17]

Tư duy phản ánh thực tế mô ̣t cách khái quát vì nó phản ánh những thuô ̣c tính

củ a hiê ̣n thực thông qua các khái niê ̣m mà các khái niê ̣m la ̣i tách khỏi những sự vâ ̣t cu ̣ thể, những cái chứa đựng những thuô ̣c tính đó Tư duy phản ánh hiê ̣n thực mô ̣t cách gián tiếp vì nó thay thế những hành đô ̣ng thực tế với chính các sự vâ ̣t bằng các hành

đô ̣ng tinh thần với những hình ảnh của chúng nó cho phép giải quyết những nhiê ̣m vu ̣ thực tế thông qua hoa ̣t đô ̣ng tinh thần (lí luâ ̣n) bằng cách dựa trên những tri thức về các thuộc tính và các mối quan hê ̣ của các sự vâ ̣t được củng cố trong các khái niê ̣m [17]

Những đặc điểm của tư duy

- Tính “có vấn đề” Đứng trước một hoàn cảnh mà bản thân chưa gặp khi nào,

bằng kinh nghiệm và vốn kiến thức có sẵn bản thân không đủ để giải quyết được, tức là rơi vào hoàn cảnh có vấn đề Khi ấy con người phải vượt khỏi phạm vi hiểu biết và đi tìm kiến thức, con đường giải quyết hay nói cách khác, con người phải tư duy.[1]

- Tính khái quát của tư duy Thế giới tự nhiên củng như xã hội xẫy ra muôn

hình muôn vẽ, tuy nhiên bằng tư duy con người phát hiện ra được trong sự biến đổi đó

có những thuộc tính chung, những mối liên hệ, quan hệ có tính quy luật của hàng loạt

sự vật, hiện tượng Do vậy, tư duy mang tính khái quát.[1]

- Tính gián tiếp của tư duy Ở mức độ nhận thức cảm tính, con người phản ánh

trực tiếp sự vật, hiện tượng bằng các giác quan của mình và cũng chỉ có được những hình ảnh cảm tính về các sự vật, hiện tượng đó.[1]

- Tư duy có quan hệ trực tiếp với ngôn ngữ Nhờ có ngôn ngữ mà con người

thực hiện các thao tác tư duy một cách dễ hơn, ngôn ngữ là một phương tiện quan trọng

để con người trao đổi, tranh luận giải quyết vấn đề Sản phẩm cuối cùng của quá trình tư duy củng được thể hiện bằng ngôn ngữ, biểu đạt thành từ ngữ.[1]

- Tư duy có quan hệ mật thiết với nhận thức cảm tính Tư duy và nhận thức

cảm tính thuộc hai mức độ nhận thức khác nhau không tách rời nhau, có quan hệ chặt chẽ, bổ sung cho nhau, chi phối lẫn nhau trong hoạt động nhận thức Tư duy và kết quả của nó chi phối khả năng phản ánh của cảm giác và tri giác, làm cho con người mang tính lựa chọn, tính ý nghĩa.[1]

1.1.1.2 Kha ́ i niê ̣m về năng lực

Trong tâm lí ho ̣c hiê ̣n nay cũng có nhiều đi ̣nh nghĩa về năng lực: Theo P.A Ruđich “ Năng lực là tính chất tâm – sinh lý của con người chi phối quá trình tiếp thu

các kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo cũng như hiê ̣u quả thực hiê ̣n mô ̣t hoa ̣t đô ̣ng nhất đi ̣nh

Từ đi ̣nh nghĩa này, khái niê ̣m năng lực bao gồm các điều kiê ̣n tâm sinh lý chi phối các hoạt đô ̣ng con người [10]

A.G Côvaliôp đi ̣nh nghĩa “Năng lực là mô ̣t tâ ̣p hợp hoă ̣c tổng hợp những thuộc tính của cá nhân con người, đáp ứng những nhu cầu lao đô ̣ng và đảm bảo cho hoạt đô ̣ng và đa ̣t được những kết quả cao”

N.X Lâytex cho rằng năng lực là những thuô ̣c tính tâm lý của cá nhân là điều kiện để hoàn thành tốt đe ̣p những loa ̣i hoa ̣t đô ̣ng nhất đi ̣nh [17]

Có thể hiểu, năng lực là thuộc tính tâm lý cá nhân bao gồm hai thành tố đó là kiến thức và kỹ năng để thực hiện một hoạt động nào đó đạt hiệu quả

Với nhiều cách định nghĩa về năng lực, tuy nhiên ở đây ta hiểu về năng lực một cách đơn giản “năng lực là khả năng thực hiện một hoạt động có ý nghĩa Khi thực hiện hoạt động này, người ta phải vận dụng kiến thức, kinh nghiệm sẵn có, sử dụng các kỉ năng bản thân một cách chủ động và trách nhiệm” Với cách hiểu như vậy, việc dạy học theo định hướng phát triển năng lực về bản chất chỉ là là mở rộng mục tiêu dạy học hiện tại Việc dạy học thay vì chỉ dừng lại ở hướng tới mục tiêu dạy học hình thành kiến thức,

kĩ năng, thái độ tích cực ở học sinh thì còn hướng tới mục tiêu xa hơn đó là phát triển năng lực thực hiện các hành động có ý nghĩa đối với người học Nói một cách khác việc phát triển năng lực về bản chất không thay thế mà chỉ mở rộng dạy học theo hướng nội dung bằng cách tạo ra môi trường, bối cảnh cụ thể để học sinh được thực hiện nó bằng cách vận dụng các kiến thức, kĩ năng và thể hiện được thái độ của mình.[6]

Chương trình giáo dục phổ thông nhằm hình thành và phát triển cho học sinh các phẩm chất sau:[6]

- Năng lực công nghệ thông tin và truyền thông

1.1.1.3 Kha ́ i niê ̣m về sáng ta ̣o

“Sáng ta ̣o là một hoa ̣t đô ̣ng mà kết quả của nó là một sản phẩm tinh thần hay vật chất có tính đổi mới, có ý nghĩa xã hội, có giá trị” (Sáng tạo.Bách khoa toàn thư LX.Tập 42, trang 54)

Theo tâm lý ho ̣c: “Sáng ta ̣o, đó là năng lực ta ̣o ra những giải pháp mới hoă ̣c duy nhất cho mô ̣t vấn đề thực tiễn và hữu ích”

Theo đi ̣nh nghĩa trong từ điển tiếng Viê ̣t thì: “Sáng ta ̣o là tìm ra cái mới, cách giải quyết mới, không bi ̣ gò bó, phu ̣ thuô ̣c vào cái đã có” Sự sáng ta ̣o thường xuất hiê ̣n trước tiên ở da ̣ng ý tưởng, da ̣ng tư duy diễn ra trong óc con người Sau đó năng lực

sáng ta ̣o cho phép thực hiê ̣n ý tưởng, biến ý tưởng thành hiê ̣n thực thông qua mô ̣t chuỗi

hành đô ̣ng cu ̣ thể.[11]

Các nhà tâm lý ho ̣c đã cho biết: Sáng ta ̣o là mô ̣t tiềm năng vốn có trong mỗi con người, khi gă ̣p di ̣p thì bô ̣c lô ̣, cần ta ̣o cho ho ̣c sinh có những cơ hô ̣i đó, mỗi người

có thể luyê ̣n tâ ̣p để phát triển óc sáng ta ̣o trong lĩnh vực hoa ̣t đô ̣ng của mình Tính sáng

tạo thường liên quan đến tính tự giác, tích cực, chủ đô ̣ng, đô ̣c lâ ̣p, tự tin Sự sáng ta ̣o là

hình thức cao nhất của tính tích cực, đô ̣c lâ ̣p của con người Người có tư duy sáng ta ̣o không chịu suy nghĩ theo lề thói chung, không bi ̣ ràng buô ̣c bởi những quy tắc hành

đô ̣ng cứng nhắc đã được ho ̣c.[12]

Sáng tạo là tạo ra giá trị mới; giá trị mới đó có ích hay có hại là tuỳ theo quan điểm người sử dụng và đối tượng nhận hiệu quả của việc sử dụng Sáng tạo còn có nghĩa là tìm ra cái mới, cách giải quyết mới, không bị gò bó phụ thuộc vào cái đã có sẵn [16]

Như vậy, sáng tạo đòi hỏi “có đồng thời” tính mới và tính ích lợi Nói khác đi, tính mới phải đem lại giá trị lợi ích sự phát triển so với trước đó Sáng tạo có mặt ở bất

cứ lĩnh vực nào trong thế giới vật chất và tinh thần ở mọi cấp độ

1.1.1.4 Năng lực tư duy sáng tạo

Năng lực sáng ta ̣o là khả năng sáng ta ̣o những giá tri ̣ mới về vâ ̣t chất và tinh thần, tìm ra được cái mới, giải pháp mới, công cu ̣ mới, vâ ̣n du ̣ng thành công những hiểu biết đã có vào hoàn cảnh mới

Theo các nhà tâm lí ho ̣c: Năng lực sáng ta ̣o biểu hiê ̣n rõ nét nhất ở khả năng tư duy sáng ta ̣o – là đỉnh cao nhất của hoa ̣t đô ̣ng trí tuê ̣ của con người Tư duy sáng ta ̣o là

hạt nhân của sự sáng ta ̣o cá nhân đồng thời nó cũng là mu ̣c tiêu cơ bản của giáo du ̣c, nó được xác đi ̣nh bởi chất lượng hoa ̣t đô ̣ng trí tuê ̣ ở mức đô ̣ cao với các phẩm chất quan trọng như: tính mềm dẻo, tính linh hoa ̣t, tính đô ̣c đáo, tính nha ̣y cảm Đối với ho ̣c sinh, năng lực tư duy sáng ta ̣o có tính chất đặc thù, sản phẩm mà học sinh tạo ra chỉ là cái mới cho chính bản thân chứ không phải là mới trong xã hội Tuy nhiên từ những cái mới mà học sinh tiếp nhận và hình thành trong nhà trường sẽ là những tiền đề cho những sáng tạo mới sau này và lúc này những sáng tạo này thực sự là mới cho xã hội

Trong dạy học bài tập vật lí tính sáng tạo dựa vào tính thực tế của bài toán người ta chia thành hai loại Loại thứ nhất bài toán giáo khoa, loại bài toán này không phức tạp Giả thiết, kết luận đầy đủ và rõ ràng và chỉ việc vận dụng kiến thức cơ bản để giải quyết, dạng bài toán này chỉ mang tính chất luyện tập và củng cố Loại thứ hai là

bài toán tình huống vấn đề xuất phát, có thể phát triển từ các bài toán giáo khoa: đây là loại bài toán người giải phải tự phát biểu bài toán,phần giả thiết có thể cho thừa hoặc thiếu hoặc vừa thiếu vừa thừa, phần kết luận nêu mục đích chung không rõ ràng, không chỉ cụ thể tìm ra cái gì Đối với bài toán này người giải thường rơi vào thế bị động, lúng túng, khi đó người giải phải suy nghĩ phân tích và xác định được mục đích, mấu chốt của bài toán tìm ra phương hướng để giải quyết tức là biến bài toán tình huống xuất phát thành bài toán đúng Đây là bài tâ ̣p sáng ta ̣o.[18]

Các nghiên cứu lí thuyết, thực nghiệm về tâm lí ho ̣c sáng tạo đã khẳng định tất

cả mọi người đều ẩn chứa tiềm năng sáng tạo lớn hoặc nhỏ Dạy học là một nghệ thuật đòi hỏi người giáo viên phải biết khơi dậy, phát hiện những năng lực tiệm ấn của học sinh, tạo điều kiện tốt nhất để người học bộc lộ và phát triển được năng lực của mình Nếu không chú ý khơi dậy tiềm năng tạo thì sẽ bị mai một hoặc không có điều kiện bộc lộ [18]

1.1.2 Định hướng hoạt động tư duy trong xây dựng tri thức và vận dụng tri thức cho học sinh

1.1.2.1 Vận dụng lý thuyết hoạt động trong dạy học

Học trong hoạt động, học bằng hoạt động mới đạt được quan điểm mục tiêu dạy ho ̣c

Lí thuyết hoạt động có 6 thành tố, giữa các thành tố có mỗi quan hệ hữu cơ tác động lẫn nhau theo sơ đồ sau:

Học là hành động thích ứng của chủ thể với tình huống, qua đó chủ thể chiếm

lĩnh tri thức, hình thành và phát triển nhân cách cá nhân Mỗi tri thức mới học được của người học là sản phẩm hoạt động xây dựng tri thức mới.[12], [17]

Trong dạy ho ̣c giáo viên cần tổ chức tình huống học tập đòi hỏi sự thích ứng của học sinh để qua đó học sinh chiếm lĩnh được tri thức đồng thời phát triển được trí tuệ

và nhân cách của mình

Có 4 trình độ nắm tri thức trong học tập:

- Trình độ ghi nhận tái tạo

- Trình độ áp dụng được vào tình huống quen thuộc

- Trình độ vận dụng được trong tình huống mới

- Trình độ sáng tạo

Năng lực sáng tạo của một cá nhân nào đó được thể hiện ở chổ có khả năng tạo ra những đột biến, những cái mới hay khi đứng trước một hoàn cảnh bế tắc (có vấn đề) thì luôn có những giải pháp, những đề xuất về sự hiểu biết vào trong hoàn cảnh mới

Đối với học sinh, năng lực sáng tạo trong học tập được thể hiện ở chổ khi tiếp nhận nhiệm vụ học tập hay đứng trước một bài toán mới học sinh biết cách vận dụng linh hoạt những kiến thưc đã học, kinh nghiệm thực tế, biết đặt câu hỏi, biết tranh luận

để tìm ra cái mới [8]

Năng lực sáng tạo không phải vốn có mà chú yếu được hình thành và phát triển trong quá trình hoạt động của chủ thể Vì vậy, muốn phát huy năng lực sáng tạo trong học tập, giáo viên phải rèn luyện cho học sinh thói quen nhìn nhận mỗi sự kiện dưới những góc độ khác nhau khi phải xử lý một tình huống Cần giáo dục cho học sinh không vội vã, bằng lòng với giải pháp đầu tiên được đề xuất, không suy nghĩ cứng nhắc theo quy tắc lý thuyết đã học trước đó, không máy móc vận dụng những mô hình hành động đã gặp trong sách vở để ứng xử trước những tình huống mới.[8]

Từ những đặc điểm cơ bản của hoạt động sáng tạo trong học tập , ta có thể thấy những năng lực sáng tạo của HS:

- Năng lực chuyển các tri thức và kĩ năng đã biết sang một tình huống mới

- Năng lực nhìn thấy những vấn đề mới trong điều kiện quen biết

- Năng lực nhận thấy chức năng mới của đối tượng quen biết

- Năng lực nhìn thấy cấu trúc của đối tượng đang nghiên cứu

- Đứng trước một bài toán nhìn thấy nhiều lời giải, nhiều cách nhìn đối với việc tìm kiếm lời giải

- Tìm ra được phương pháp giải quyết vấn đề một cách độc đáo tuy đã biết những phương thức khác

Khi học sinh đã được rèn luyện những kĩ năng về hoạt động sáng tạo thì năng lực sáng tạo phát triển ở trình độ nào đó còn phụ thuộc vào tư chất và nhiệt tình của họ Hoạt động sáng tạo là một phần của nội dung phát triển tư duy.[8]

1.1.2.2 Năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập

Trong dạy học, năng lực sáng ta ̣o của học sinh được thể hiện ở chổ biết tìm

ra được hướng giải quyết vấn đề ho ̣c tâ ̣p dựa trên kiến thức cũ, kinh nghiệm thực tế, thí nghiệm đơn giản, các lập luận có lôgic từ đó tìm ra cái mới ở mô ̣t mức đô ̣ nào đó Ho ̣c sinh phát hiện cái mới đối với chúng nhưng thường không phải là cái mới của xã hô ̣i Trong dạy học sáng tạo nhằm phát triển tư duy, năng lực của học sinh, để phát huy được tính sáng ta ̣o thì giáo viên cần tạo ra cho học sinh rơi vào tình huống có vấn đề,

tìm cách giải quyết mâu thuẫn nhâ ̣n thức hoă ̣c hành đô ̣ng và kết quả là đề ra được phương án giải quyết không giống bình thường mà có tính mới mẻ đối với ho ̣c sinh

Tó m la ̣i đối với ho ̣c sinh, năng lực sáng ta ̣o trong ho ̣c tâ ̣p là năng lực tìm ra cái

mớ i, cách giải quyết mới, năng lực phát hiê ̣n ra điều chưa biết, chưa có và ta ̣o ra cái chưa biết, chưa có, không bi ̣ gò bó phu ̣ thuô ̣c vào cái đã có Năng lực sáng ta ̣o không phải là sản phẩm vốn có mà chú yếu được hình thành và phát triển trong quá trình hoa ̣t

đô ̣ng của chủ thể thông qua hoạt động dạy học.[16], [17]

Nếu nhằm mục tiêu phát triển tiềm năng sáng tạo trong dạy học nhằm bồi dưỡng tư duy khoa học cho học sinh trong quá trình chiếm lĩnh tri thức thì giáo viên cần tổ chức tốt các tình huống học tập, kiểm tra, định hướng hoạt động học tập và thể chế hóa tri thức Khêu gợi học sinh suy nghỉ, đưa ra ý kiến, giải pháp của riêng mình, đồng thời biết thu thập sử dụng thông tin từ các nguồn khác nhau và biết tự kiểm tra, đánh giá Cần tập cho học sinh có thói quen về cách đặt câu hỏi, trao đổi, tranh luận trong hoạt động nhóm để hoàn thiện suy nghỉ của bản thân [17]

1.1.2.3 Như ̃ng biểu hiê ̣n năng lực sáng ta ̣o của học sinh trong học tập

Năng lực sáng ta ̣o gắn liền với kỹ năng, kỹ xảo và vốn hiểu biết của chủ thể trong bất cứ lĩnh vực hoa ̣t đô ̣ng nào Càng thành tha ̣o và có vốn kiến thức sâu rô ̣ng thì

càng nha ̣y bén trong dự đoán, đề ra được nhiều dự đoán, nhiều phương án để lựa cho ̣n,

tạo điều kiê ̣n cho trực giác phát triển Năng lực sáng ta ̣o của ho ̣c sinh chỉ được phát triển qua hành đô ̣ng thực tế như: trong chiếm lĩnh tri thức vâ ̣t lý, vâ ̣n du ̣ng kiến thức để

giải thích các hiê ̣n tượng vâ ̣t lý, làm thí nghiê ̣m và giải các bài tâ ̣p vâ ̣t lý trong các tình huống khác nhau

Từ những đă ̣c điểm cơ bản của hoa ̣t đô ̣ng sáng ta ̣o trong ho ̣c tâ ̣p Dựa vào những đặc trưng cơ bản của hoạt động sáng tạo chúng ta có thể nhận thấy những biểu hiện năng lực sáng ta ̣o của ho ̣c sinh, đó là:

- Năng lực tự chuyển ta ̣i tri thức và kỹ năng từ lĩnh vực quen biết sang tình huống mới, vâ ̣n du ̣ng kiến thức đã ho ̣c trong điều kiê ̣n, hoàn cảnh mới

- Năng lực nhâ ̣n thức vấn đề mới trong điều kiê ̣n quen biết (tự đă ̣t câu hỏi mới cho mình và cho mo ̣i người về bản chất của các tình huống, sự vâ ̣t) Năng lực nhìn thấy chứ c năng mới của đối tượng quen biết

- Năng lực nhìn thấy cấu trúc của đối tượng đang nghiên cứu Thực chất là: Bao quát nhanh chóng các bô ̣ phâ ̣n, các yếu tố của đối tượng trong mối tương quan giữa chúng với nhau

- Năng lực đề xuất các giải pháp khác nhau khi phải xử lý mô ̣t tình huống Khả năng huy đô ̣ng các kiến thức cần thiết để đưa ra các giả thuyết hay các dự đoán khác nhau khi phải lý giải mô ̣t hiê ̣n tượng

- Năng lực xác nhâ ̣n bằng lý thuyết và thực hành các giả thuyết Năng lực biết đề xuất các phương án thí nghiê ̣m hoă ̣c thiết kế các sơ đồ thí nghiê ̣m để kiểm tra giả thuyết hay hê ̣ quả suy ra từ giả thuyết hoă ̣c để đo mô ̣t đa ̣i lượng vâ ̣t lý nào đó với hiê ̣u quả cao nhất trong những điều kiê ̣n đã cho

- Năng lực nhìn nhâ ̣n mô ̣t vấn đề dưới góc đô ̣ khác nhau, xem xét đối tượng ở những khía ca ̣nh khác nhau, đôi khi mâu thuẫn nhau Năng lực tìm ra các giải pháp la ̣ Chẳng hạn như đối với bài tâ ̣p vâ ̣t lý có nhiều cách nhìn đối với viê ̣c tìm kiếm lời giải, năng lực kết hợp nhiều phương pháp giải bài tâ ̣p để tìm mô ̣t phương pháp giải mới đô ̣c đáo

1.1.2.4 Ca ́ c yếu tố cần thiết cho viê ̣c rèn luyê ̣n năng lực sáng ta ̣o của học sinh trong học tập

Phương pháp dạy học hiện đại, giáo viên đóng vai trò là người tổ chức, định hướng các hoạt động học tập của học sinh Để phát huy được năng lực sáng tạo của học sinh trong hoạt động dạy học thì trước hết người giáo viên phải nắm được các yếu tố

cần thiết cho viê ̣c bồi dưỡng năng lực tư duy sáng ta ̣o cho ho ̣c sinh thông qua hoa ̣t

đô ̣ng da ̣y ho ̣c Cu ̣ thể các yếu tố đó là:[12]

* Yếu tố thư ́ nhất: Là “hứng thú” – Đây là yếu tố quan tro ̣ng để có thể nảy

sinh sáng ta ̣o Dạy học là một nghệ thuật, người giáo viên ngoài kiến thức hiểu biết của mình thì cần phải có phương pháp tốt, muốn học sinh học tốt, ham học bộ môn thì cần phải có giải pháp khơi dậy được năng lực tiềm ẩn, niềm đam mê học tập của học sinh Mục tiêu của giáo dục tạo ra những con người mới có thể phát huy được những năng lực đáp ứng được yêu cầu mới Cho nên, ngay từ khi đang ngồi trên ghế nhà trường những năng lực tư duy sáng ta ̣o cần được rèn luyện, điều này đặt ra cho giáo viên phải

có phương pháp giảng da ̣y sao cho ho ̣c sinh có hứng thú ho ̣c tâ ̣p Đă ̣c biê ̣t trong viê ̣c giao nhiệm vụ học tập tránh tình trạng đối phó, giáo viên hướng dẫn ho ̣c sinh bằng các câu hỏi đi ̣nh hướng tư duy phù hợp, phải ta ̣o ra được cho ho ̣c sinh nhu cầu giải quyết

mạnh mẽ, học sinh tiếp nhận nhiệm vụ một cách hăng say và có nhu cầu, mong muốn được giao thêm nhiệm vụ [10]

* Yếu tố thư ́ hai: Ho ̣c sinh phải có “kiến thức cơ bản” vững chắc Với những

nhiệm vụ mới giao cho học sinh đòi hỏi giải quyết mang tính sáng tạo để giải quyết được đòi hỏi học sinh phải có một nền tảng kiến thức cơ bản vững chắc Trong những kiến thức cơ bản được xây dựng ở trường phổ thông đòi hỏi phải có trí nhớ, có trí nhớ tốt thì khi đứng trước một vấn đề người học có cơ hội để vận dụng linh hoạt Dĩ nhiên chỉ ghi nhớ đơn thuần, không biết suy nghĩ vâ ̣n du ̣ng sáng ta ̣o thì đó là kiến thức học vẹt Người ho ̣c sinh vâ ̣n du ̣ng những tri thức đã biết nhờ trí nhớ vào tình huống mới,

vào giải thích các hiê ̣n tượng, các quá trình vâ ̣t lý trong các trường hợp khác nhau.[10]

* Yếu tố thư ́ ba: Ho ̣c sinh phải có tính “nghi ngờ khoa ho ̣c” Tính nghi ngờ

trong hoạt động tư duy sáng tạo đặt học sinh vào hoàn cảnh không nên bằng lòng với giải pháp hay kết quả tìm được, một nhiệm vụ hay một bài tâ ̣p đưa ra giải quyết luôn

đă ̣t câu hỏi “Cách làm này hay phương án thí nghiê ̣m này đã tối ưu chưa?” “Còn có

cách giải quyết nào nữa không?”[10]

* Yếu tố thư ́ tư: Ho ̣c sinh cần phải có “khả năng tư duy đô ̣c lâ ̣p”.Dạy học

hiện đại tạo ra môi tường học tập tích cực, học sinh được đặt câu hỏi, được tranh luận, được phát biểu và nói lên được suy nghỉ của mình về vấn đề đang được giải quyết Tự học là một trong những khả năng của con người trong viê ̣c tự xác đi ̣nh phương hướng hoạt đô ̣ng, ý thức tự giác suy nghĩ của mình trong tình huống mới, tự phát hiê ̣n và nỗ

lực tìm ra vấn đề cần giải quyết, tự tìm ra con đường giải quyết và thực hiê ̣n nó

Trong hoạt động giảng dạy để kịp thời tư vấn, định hướng giáo viên cần luôn chú ý quan sát, lắng nghe để nhìn được những phát hiê ̣n mới của ho ̣c sinh để giúp ho ̣ phát triển những ý tưởng đô ̣c đáo của mình Có như vâ ̣y mới phát huy được khả năng

sáng ta ̣o của ho ̣c sinh [10]

1.1.3 Kha ́ i niê ̣m tư duy Vật lý

Tư duy Vâ ̣t lý là sự quan sát các hiê ̣n tượng Vâ ̣t lý, phân tích mô ̣t hiê ̣n tượng phứ c ta ̣p thành những bô ̣ phâ ̣n đơn giản và xác lâ ̣p giữa chúng những mối liên hê ̣ đi ̣nh

tính và đi ̣nh lượng của các hiê ̣n tượng và các đa ̣i lượng vâ ̣t lý, dự đoán các hê ̣ quả mới

từ các thuyết và vâ ̣n du ̣ng sáng ta ̣o những kiến thức khái quát thu được vào thực tiễn

Các hiê ̣n tượng vâ ̣t lý trong tự nhiên rất phức ta ̣p, nhưng những đi ̣nh luâ ̣t chi phối chúng la ̣i rất đơn giản, vì mỗi hiê ̣n tượng bi ̣ nhiều yếu tố tác đô ̣ng chồng chéo lên nhau hoặc nối tiếp nhau mà ta chỉ có thể quan sát được kết quả tổng hợp cuối cùng của chú ng Vì thế muốn nhâ ̣n thức được những đă ̣c tính bản chất và qui luâ ̣t của tự nhiên thì viê ̣c đầu tiên phải phân tích được hiê ̣n tượng phức ta ̣p thành những phần, những bô ̣ phận, những giai đoa ̣n bi ̣ chi phối bởi mô ̣t số ít nguyên nhân, bi ̣ tác đô ̣ng bởi mô ̣t số

yếu tố, tốt nhất là mô ̣t nguyên nhân, mô ̣t yếu tố Có như thế mới xác lâ ̣p được những

mố i quan hê ̣ bản chất, trực tiếp, những sự phu ̣ thuô ̣c đi ̣nh lượng giữa các đa ̣i lượng vâ ̣t

lý dù ng để đo lường những tính chất sự vâ ̣t hiê ̣n tượng Để biết được những kết luâ ̣n khái quát thu được có phản ánh đúng thực tế khách quan hay không, ta phải kiểm chứ ng la ̣i trong thực tiễn Muốn thực hiê ̣n điều đó ta bắt đầu từ những kết luâ ̣n khái

quát, suy ra những hê ̣ quả, dự đoán những hiê ̣n tượng mới có thể quan sát trong thực tiễn Nếu thí nghiê ̣m kiểm chứng hiê ̣n tượng mới đúng như dự đoán thì kết luâ ̣n khái quát ban đầu được xác đi ̣nh là chân lí.[17]

Việc vâ ̣n du ̣ng những kiến thức khái quát vào thực tiễn ta ̣o điều kiê ̣n cho con người cải ta ̣o thế giới tự nhiên, làm cho hiê ̣n tượng vâ ̣t lý xảy ra theo hướng ý muốn

củ a con người, thỏa mãn được nhu cầu ngày càng tăng của con người

Trong quá trình nhâ ̣n thức vâ ̣t lý, con người phải sử du ̣ng tổng hợp nhiều hình thứ c tư duy như tư duy khoa ho ̣c, tư duy logic và những hình thức đă ̣c thù của vâ ̣t lý

học như thực nghiê ̣m, mô hình hóa…

Trong quá trình nghiên cứu vâ ̣t lý, ho ̣c sinh áp du ̣ng những phương pháp luâ ̣n khoa học, sử du ̣ng những thao tác tư duy và sử du ̣ng các du ̣ng cu ̣, thiết bi ̣ thí nghiê ̣m khác nhau Theo sự đi ̣nh hướng của giáo viên, ho ̣c sinh tự lực phân tích các hiê ̣n tượng

và quá trình vâ ̣t lý, quan sát, đo, thí nghiê ̣m, tính toán Ho ̣ biết ga ̣t bỏ những khía ca ̣nh không bản chất đối với viê ̣c nghiên cứu vấn đề đã cho, so sánh, khái quát hóa các sự kiện, diễn đa ̣t các khái niê ̣m và đi ̣nh luâ ̣t, những qui tắc, nguyên lí Từ những tri thức

vật lý đã biết ho ̣c sinh la ̣i tiếp tu ̣c vâ ̣n du ̣ng tìm kiếm tri thức mới, vâ ̣n du ̣ng giải quyết những bài toán đa da ̣ng phong phú của thực tiễn.[17]

1.1.4 Ca ́ c biê ̣n pháp tích cực hóa hoạt động tư duy của học sinh trong quá trình dạy học vật lý

Các phương pháp dạy học dù hình thừc dạy học nào đều nhằm hướng tới phát triển

tư duy của học sinh Trong DHVL để thực hiện phát triển tư duy học sinh, giáo viên có

thể vận dụng các biện pháp sau

1.1.4.1 Ta ̣o nhu cầu hứng thú, kích thích sự ham muốn hiểu biết của ho ̣c sinh

Yếu tố ngoại cảnh có thể ta ̣o ra nhu cầu hứng thú học tập cho học sinh như: lời khen, tạo sự ngưỡng mô ̣ ba ̣n bè và gia đình, các câu chuyện kể về các nhà khoa học,…Những tác động này tạo nên niềm tin, sức mạnh để học sinh đặt nhiệm vụ học tập [17]

Nẩy sinh trong quá trình ho ̣c tâ ̣p, từ mâu thuẫn nô ̣i ta ̣i của quá trình nhâ ̣n thức

học sinh khao khát hiểu biết trước những “tình huống có vấn đề” Theo X.L Rubinstein thì “Tư duy bắt đầu từ mô ̣t vấn đề hay mô ̣t câu hỏi, từ sự nga ̣c nhiên hay sự thắc mắc,

từ sự mâu thuẩn Tình huống có vấn đề như thế có tác đô ̣ng lôi cuốn cá nhân vào quá trình tư duy…”, ý kiến của ông hoàn toàn đúng đắn Nhưng từ đó có người la ̣i suy ra

kết luâ ̣n sai lầm, cho rằng mo ̣i tình huống có vấn đề có tác du ̣ng kích thích, và có tác

dụng phát triển tư duy, thực ra, không phải như vâ ̣y Đúng là, tình huống có vấn đề là nguồn tư duy, nhưng từ đó không thể suy ra rằng mo ̣i tình huống có vấn đề đều nhất thiết kích thích tư duy Bởi lẽ tình huống có vấn đề có khi đă ̣t ra không đúng với đối tượng nhâ ̣n thức Tình huống có vấn đề song quá trình tư duy không xuất hiê ̣n, do chủ thể không có tri thức ban đầu cần thiết để hoa ̣t đô ̣ng tư duy, tìm kiếm câu trả lời.[17] Trong DHVL đặt vấn đề vào một chương học mới hay bài học mới bao giờ củng là một khâu của giáo viên, có thể là một câu hỏi liên quan đến vấn đề thực tế, một thí nghiệm đơn giản, hay đoạn phim, hình ảnh tạo ra tình huống có vấn đề Đây chính là một trong phương pháp để kích thích sự hứng thú, hấp dẫn hướng học sinh tìm câu trả lời

Trong DHVL những tình huống có vấn đề thường gă ̣p và vận dụng:

- Tình huống lựa cho ̣n: Mô ̣t “vấn đề” có mang mô ̣t số dấu hiê ̣u quen thuô ̣c liên quan đến kiến thức, phương pháp đã biết, nhưng không biết chắc chắn nên dùng kiến thức

nào hay dùng phương pháp nào sẽ cho kết quả chắc chắn Khi đó “vấn đề” là tình huống lựa cho ̣n [17]

-Tình huống bất ngờ là tình huống xảy ra khi chủ thể ở trạng thái ngạc nhiên, khi gặp cái mới lạ, chưa hiểu vì sao, cần biết căn cứ (tức là cần có mô hình mới)

- Tình huống bế tắc: Chủ thể ở trạng thái lúng túng bí, chưa biết làm thế nào để giải quyết được được khó khăn gặp phải, cần có cách giải quyết (tức là cần có mô hình mới) [17]

- Tình huống không phù hợp: Chủ thể ở trạng thái băn khoăn, nghi hoặc, khi gặp sự kiện trái ngược với lẽ thường, với kết quả có thể rút ra từ căn cứ lí lẽ đã có, do đó cần xét lại để có lí lẽ thích hợp hơn (tức là cần có mô hình thích hợp hơn) [17]

- Tình huống phán xét: Chủ thể ở trạng thái nghi vấn khi gặp các cách giải thích với các căn cứ lí lẽ khác nhau, cần xem xét các căn cứ lí lẽ đó (tức là cần kiểm tra, hợp thức hóa các mô hình đã đề cập) [17]

- Tính đối lập: Chủ thể ở trạng thái bất đồng quan điểm, khi gặp một cách giải thích

có vẽ lôgic, nhưng lại căn cứ lí lẽ sai trái với căn cứ lí lẽ đã được chấp nhận, cần bác bỏ căn cứ lí lẽ sai lầm đó để bảo vệ căn cứ lí lẽ đã được chấp nhận (tức là phê phán, bác

bỏ mô hình không hợp thức, bảo vệ mô hình hợp thức đã có) [17]

1.1.4.2 Định hướng hành động tìm tòi sáng tạo trong dạy học Vật lý

Quan điểm về dạy học hiện đại lấy học sinh làm trung tâm, giáo viên tổ chức quá trình học tập sao cho từng giai đoạn xuất hiện những tình huống, bắt buộc học sinh phải huy động các thao tác tư duy và hành động nhận thức thì mới giải quyết được.Như vậy sự định hướng hành động nhận thức của học sinh đòi hỏi giáo viên cần xác định rõ:

- Vấn đề cần được giải quyết

- Dạng hành động học thích hợp đòi hỏi ở học sinh

- Kết quả mong muốn

- Kiểu định hướng hành động học dự định

Nghiên cứu sự định hướng hành động nhận thức của học sinh trong dạy học, có thể phân biệt các kiểu định hướng khác nhau, tương ứng với các mục tiêu rèn luyện khác nhau, đòi hỏi học sinh các hành động động nhận thức với các trình độ khác nhau Có 3 kiểu định hướng được theo các mức độ từ thấp đến cao, đó là:

- Định hướng tái tạo: Đó là kiểu định hướng trong đó người dạy hướng học sinh vào việc huy động, áp dụng kiến thức, cách thức hoạt động học sinh có thể thực hiện được nhiệm vụ mà họ đảm nhận Định hướng tái tạo có thể phân biệt hai trình độ khác nhau + Định hướng tái tạo từng thao tác cụ thể riêng rẽ: Người học theo dõi, thực hiện bắt chước, lặp lại theo thao tác mẫu mà giáo viên đã chỉ dạy

+ Định hướng tái tạo angorit: Người dạy chỉ cần chỉ ra một cách khái quát hóa tổng thể trình tự hành động để học sinh tự chủ giải quyết được nhiệm vụ

- Định hướng tìm tòi: Đó là kiểu định hướng trong đó người dạy không chỉ ra cho học sinh một cách tường minh các kiến thức và cách thức hoạt động học sinh cần áp dụng, người dạy chỉ đưa ra cho học sinh những gợi ý sao cho học sinh có thể tự tìm tòi, huy động hoặc xây dựng những kiến thức và cách thức hoạt động thích hợp để giải quyết nhiệm vụ mà họ đảm nhận.[17]

- Định hướng khái quát hóa chương trình: Đó là kiểu định hướng phối hợp của định hướng tái tạo và định hướng tìm tòi, trong đó người dạy gợi ý học sinh tự tìm tòi như kiểu định hướng tìm tòi nhưng chú yếu giúp học sinh ý thức được đường lố khái quát hóa của việc tìm tòi.[17]

Trong định hướng hành động tìm tòi sáng tạo trong dạy học Vật lý, hệ thống câu hỏi định hướng phải đảm bảo các yêu cầu sau

- Câu hỏi kích thích học sinh có nhu cầu kiến thức để giải quyết vấn đề

- Câu hỏi định hướng nội dung kiến thức cần xác lập

- Câu hỏi yêu cầu xác định giải pháp tìm tòi, xác lập kiến thức cần xây dựng, vận dụng

- Câu hỏi yêu cầu diễn đạt chính xác, cô đọng kiến thức xác lập được

- Câu hỏi yêu cầu vận dụng kiểm tra kiến thức đã xác lập

1.2 Bài tập luyện tập và bài tập sáng tạo

1.2.1 Cơ sơ ̉ lý thuyết của bài tập sáng ta ̣o về vật lý

Cơ sở lý thuyết của bài tâ ̣p sáng ta ̣o trong da ̣y ho ̣c vâ ̣t lý là sự giống nhau về

bản chất của hoa ̣t đô ̣ng nhâ ̣n thức khoa ho ̣c vâ ̣t lý và hoa ̣t đô ̣ng ho ̣c tâ ̣p vâ ̣t lý Bản chất đó thể hiê ̣n tính mới mẻ trong nhâ ̣n thức: đối với nhà vâ ̣t lý ho ̣c “cái mới” ông tìm ra là phát minh khoa ho ̣c mà nhân loa ̣i mà nhân loa ̣i chưa mô ̣t ai biết, còn đối với ho ̣c sinh khám phá “cái mới” đối với bản thân mình; và “cái mới” là bản chất của sự sáng ta ̣o Trong vật lí ho ̣c, V.G.Ra-zu-mốp-xki trình bày quá trình sáng ta ̣o dưới da ̣ng chu trình như sau:

mô hình giả thuyết và giai đoa ̣n đưa ra phương án thực nghiê ̣m để kiểm tra hê ̣ quả suy

ra từ mô hình giả thuyết Trong hai giai đoa ̣n này không có con đường suy luâ ̣n logic

mà chủ yếu dựa vào trực giác ; ở đây tư duy trực giác giữ vai trò quan tro ̣ng bắt buô ̣c phải đưa ra mô ̣t phỏng đoán mới, mô ̣t giải pháp mới chưa hề có, mô ̣t hoa ̣t đô ̣ng sáng

tạo thực sự [17]

Dựa vào chu trình sáng ta ̣o khoa ho ̣c trong vâ ̣t lý ho ̣c, sự tương tự về bản chất

củ a quá trình nhâ ̣n thức của ho ̣c sinh khi ho ̣c tâ ̣p vâ ̣t lý của nhà vâ ̣t lý ho ̣c khi nghiên

cứ u vâ ̣t lý, có thể xây dựng những bài tâ ̣p sáng ta ̣o về vâ ̣t lý Đây là mô ̣t khái niê ̣m khá

mớ i của lý luâ ̣n da ̣y ho ̣c vâ ̣t lý ở nước ta, còn ít được đề câ ̣p hoă ̣c nếu có còn sơ sài chưa thành hê ̣ thống và khó vâ ̣n du ̣ng

Bài tâ ̣p sáng ta ̣o về vâ ̣t lý là bài tâ ̣p mà giả thuyết không có thông tin đầy đủ liên quan đến hiê ̣n tượng quá trình vâ ̣t lý, có những đa ̣i lượng vâ ̣t lý được ẩn dấu, điều kiện bài toán không chứa đựng chỉ dẫn trực tiếp và gián tiếp về angôrit giải hay kiến thứ c vâ ̣t lý cần sử du ̣ng

Xem xét việc rèn luyện năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lí, người ta

có thể xây dựng và phát triển những loại bài tập riêng vì mục đích này và gọi là bài tập sáng tạo, ngoài việc vận dụng những kiến thức đã học, học sinh bắt buộc phải có những kiến thức độc lập mới mẻ, không thể suy ra một cách logic từ những kiến thức đã học

Có hai loại bài tập sáng tạo là bài tập thiết kế và bài tập nghiên cứu Trong bài tập thiết

kế đòi hỏi học sinh phải đề xuất được thiết bị, đề xuất được phương án để thỏa mãn yêu cầu tạo ra được hiện tượng vật lí nào đó Trong bài tập nghiên cứu yêu cầu học sinh nghiên cứu đê giải thích một hiện tượng mới gặp nào đó.[17]

Trên thực tế khó có thể có được mô ̣t tiêu chuẩn thống nhất nào về vấn đề phân loại bài tâ ̣p vâ ̣t lý Nói cách khác sự phân loa ̣i bài tâ ̣p vâ ̣t lý bao giờ cũng mang tính tương đối, vì trong bất kỳ loa ̣i bài tâ ̣p nào cũng chứa đựng mô ̣t hay nhiều loa ̣i khác nhau Tuy nhiên người ta có thể căn cứ vào những đă ̣c điểm, dấu hiê ̣u cơ bản để phân loại theo: nô ̣i dung, mu ̣c đích da ̣y ho ̣c, phương thức cho điều kiê ̣n hay phương thức giải, đă ̣c điểm và phương pháp nghiên cứu vấn đề, theo mức đô ̣ khó dễ…[17]

Nếu căn cứ tính chất của quá trình tư duy khi giải bài tâ ̣p là tính chất tái hiê ̣n hay tính sáng ta ̣o có thể chia thành hai loa ̣i: Bài tâ ̣p luyê ̣n tâ ̣p và bài tâ ̣p sáng ta ̣o

1.2.2 Phân biê ̣t bài tập luyê ̣n tập và bài tập sáng tạo

Khái niệm bài tập vật lý

Bài tập vật lí là một vấn đề được đặt ra đòi hỏi phải giải quyết nhờ những suy lí logic, những phép toán và những thí nghiệm dựa trên cơ sở các định luật và phương pháp vật

lí Hiểu theo nghĩa rộng thì mỗi vấn đề xuất hiện do nghiên cứu tài liệu giáo khoa cũng chính là một bài tập đối với học sinh Sự tư duy định hướng một cách tích cực luôn là

việc giải bài tập vật lí

Bài tâ ̣p luyê ̣n tâ ̣p: Là những bài tâ ̣p được dùng để rèn luyê ̣n cho ho ̣c sinh kỹ năng áp du ̣ng được những kiến thức xác đi ̣nh để giải bài tâ ̣p theo mô ̣t khuôn mẫu đã

có Loa ̣i bài tâ ̣p này không đòi hỏi tư duy sáng ta ̣o của ho ̣c sinh Tính chất tái hiê ̣n của

tư duy thể hiê ̣n ở chỗ: Ho ̣c sinh so sánh bài tâ ̣p cần giải với các da ̣ng bài tâ ̣p đã biết và huy đô ̣ng cách thức giải đã biết, trong đề bài các dữ kiê ̣n đã hàm chứa angôrit giải.[17]

Bài tâ ̣p sáng ta ̣o: Đây là loa ̣i bài tâ ̣p dùng cho viê ̣c bồi dưỡng các phẩm chất

củ a tư duy sáng ta ̣o là: tính linh hoa ̣t, tính mềm dẻo, tính đô ̣c đáo, nha ̣y cảm Tính chất

sáng ta ̣o thể hiê ̣n ở chỗ không có angôrit cho viê ̣c giải bài tâ ̣p, đề bài che giấu dự kiê ̣n khiến người giải liên hê ̣ tới mô ̣t angôrit đã có Với bài tâ ̣p sáng ta ̣o người giải phải vâ ̣n

dụng kiến thức linh hoa ̣t và sáng ta ̣o trong những tình huống mới, phát hiê ̣n điều mới, phải có những đề xuất đô ̣c lâ ̣p mới mẻ, không thể suy luâ ̣n mô ̣t cách đơn thuần từ kiến thứ c đã ho ̣c.[17]

Điểm đáng chú ý là bài tập sáng tạo nó có tính tức thời, nghĩa là trong thời điểm hiện tại nó là bài tập sáng tạo nhưng khi hoàn thành và những dạng bài tập liên quan đó trở thành bài tập luyện tập

Có thể phân biê ̣t bài tâ ̣p sáng ta ̣o vâ ̣t lý và bài tâ ̣p luyê ̣n tâ ̣p dựa theo yêu cầu luyện tâ ̣p kỹ năng và phát triển tư duy của ho ̣c sinh qua mô hình sau đây:

BÀI TÂ ̣P VẬT LÝ

Bài tâ ̣p luyê ̣n tâ ̣p Bài tâ ̣p sáng ta ̣o

- Đã có angorit giải

- Áp dụng các kiến thức xác đi ̣nh đã biết

để giải

- Dạng bài tâ ̣p theo khuôn mẫu nhất

đi ̣nh

- Tình huống quen thuô ̣c

- Có tính tái hiê ̣n

- Không yêu cầu khả năng đề xuất, đánh

giá

- Cần tìm angorit giải hợp lý

- Vận du ̣ng linh hoa ̣t, sáng ta ̣o từ những kiến thức cũ

- Không theo khuôn mẫu nào đã có

- Tình huống mới

- Có tính phát hiê ̣n

- Yêu cầu khả năng đề xuất, đánh giá

1.2.3 Ca ́ c dấu hiê ̣u nhận biết bài tập sáng ta ̣o

Có nhiều cách phân loa ̣i bài tập sáng tạo V.G Ra-zu-môp-xki dựa theo sự tương tự giữa quá trình sáng ta ̣o khoa ho ̣c với tính chất của quá trình tư duy trong giải

các bài tập sáng tạo, chia bài tập sáng tạo thành hai loa ̣i:

- Bài tâ ̣p nghiên cứu đòi hỏi trả lời câu hỏi “ta ̣i sao?” tương tự với “phát minh” trong sáng ta ̣o khoa ho ̣c

- Bài tâ ̣p thiết kế đòi hỏi trả lời câu hỏi “làm thế nào?” tương tự với “sáng chế” trong sáng ta ̣o khoa ho ̣c kỹ thuâ ̣t

Sự phân loa ̣i trên có tính khái quát cao nên khó vâ ̣n du ̣ng trong thực tiễn Các câu hỏi “ta ̣i sao” và “như thế nào” cũng thường xuất hiê ̣n ở những bài tập luyện tập Để dễ vận du ̣ng trong thực tiễn da ̣y ho ̣c nên phân loa ̣i theo dấu hiệu về bài tập sáng tạo

Các dấu hiê ̣u nhâ ̣n biết bài tập sáng tạo theo PGS TS Nguyễn Đình Thước, PGS.TS Phạm Thị Phú, đó là:[17]

- “Dấu hiê ̣u 1: Bài tâ ̣p có nhiều cách giải

Đây là da ̣ng phổ biến trong hê ̣ thống bài tâ ̣p sáng ta ̣o cho ho ̣c sinh thói quen suy nghĩ không râ ̣p khuôn, máy móc Thường xuyên cho ho ̣c sinh làm viê ̣c với da ̣ng

bài toán này làm cho ho ̣c sinh nhâ ̣n thức rằng: khi xem xét mô ̣t vấn đề cần nhìn từ nhiều góc đô ̣, nhiều quan điểm khác nhau, từ đó có nhiều con đường đa ̣t đến mu ̣c đích

và cho ̣n ra con đường nào hiê ̣u quả nhất

Ví du ̣ trong phần cơ ho ̣c lớp 10, đó là những bài tâ ̣p vừa giải được bằng phương pháp đô ̣ng lực ho ̣c vừa giải bằng phương pháp bảo toàn; trong phần đô ̣ng ho ̣c

có những bài tâ ̣p giải được bằng phương pháp đa ̣i số và phương pháp đồ thi ̣

- Dấu hiê ̣u 2: Bài tâ ̣p có hình thức tương tự nhưng nô ̣i dung biến đổi

Đây là những bài tâ ̣p có nhiều hơn mô ̣t câu hỏi, ở câu hỏi thứ 1 là mô ̣t bài tâ ̣p luyện tâ ̣p, các câu hỏi tiếp theo có hình thức tương tự, nhưng nếu vẫn áp du ̣ng phương pháp giải như trên sẽ dẫn đến bế tắc vì nô ̣i dung câu hỏi đã có sự thay đổi về chất

Phương thức để soa ̣n thảo da ̣ng bài tâ ̣p này gồm 2 bước:

Bước 1: Cho bài tâ ̣p hoàn chỉnh, yêu cầu ho ̣c sinh tìm mô ̣t yếu tố nào đó Bước 2: Thay đổi mô ̣t dữ kiê ̣n của đề bài và vẫn yêu cầu ho ̣c sinh tìm yếu tố trên nhưng chính dữ kiê ̣n đó đã phải làm biến đổi hoàn toàn bản chất của vấn đề

Vớ i bài tâ ̣p có nhiều cách giải và bài tâ ̣p có hình thức tương tự nhưng nô ̣i dung biến đổi có tác du ̣ng trong viê ̣c bồi dưỡng thói quen tư duy nhiều chiều, không máy

mó c cứng nhắc, khắc phu ̣c tính ì của tư duy theo lối mòn – đó là biểu hiê ̣n về tính mềm

dẻo của tư duy

- Dấu hiê ̣u 3: Bài tâ ̣p thí nghiê ̣m về vâ ̣t lý

Dựa vào yêu cầu và điều kiê ̣n ta có thể phân chia bài tâ ̣p thí nghiê ̣m vâ ̣t lý

gồ m các bài tâ ̣p thí nghiê ̣m đi ̣nh tính và bài tâ ̣p thí nghiê ̣m đi ̣nh lượng

Cả hai da ̣ng bài tâ ̣p thí nghiê ̣m (đi ̣nh tính và đi ̣nh lượng) đòi hỏi ho ̣c sinh phải

tự thiết kế phương án thí nghiê ̣m dựa trên cơ sở giả thuyết bài toán: người ta cho trước

một số thiết bi ̣ thí nghiê ̣m (du ̣ng cu ̣ đo lượng, vâ ̣t liê ̣u) hoă ̣c tự đề xuất

Bài tâ ̣p thí nghiê ̣m đi ̣nh tính yêu cầu thiết kế phương án thí nghiê ̣m theo mô ̣t

mục đích cho trước, thiết kế mô ̣t du ̣ng cu ̣ ứng du ̣ng vâ ̣t lý hoă ̣c yêu cầu làm thí nghiê ̣m theo chỉ dẫn quan sát và giải thích hiê ̣n tượng xảy ra, loa ̣i bài tâ ̣p này không có các thao

tác đo đa ̣c, tính toán về mă ̣t đi ̣nh lượng Viê ̣c giải các bài tâ ̣p loa ̣i này là lâ ̣p chuỗi các suy luận logic dựa trên cơ sở các đi ̣nh luâ ̣t, các khái niê ̣m và các quan sát thí nghiê ̣m

vật lý Trong loa ̣i bài tâ ̣p này ta có thể phân chia làm 2 loa ̣i là: Bài tâ ̣p thí nghiê ̣m quan

sát và giải thích hiê ̣n tượng và Bài tâ ̣p thiết kế phương án thí nghiê ̣m nhằm giải quyết yêu cầu của đề bài

Bài tâ ̣p thí nghiê ̣m đi ̣nh lượng: là loa ̣i bài tâ ̣p mà khi ngoài viê ̣c chú ý tới các hiện tượng vâ ̣t lý ho ̣c sinh còn quan tâm đến số đo của các đa ̣i lượng cần đo Gồm các

bài tâ ̣p đo đa ̣c đa ̣i lượng vâ ̣t lý, minh ho ̣a la ̣i quy luâ ̣t vâ ̣t lý bằng thực nghiê ̣m

Các bài tâ ̣p thí nghiê ̣m có tác du ̣ng bồi dưỡng tính linh hoa ̣t của tư duy trong việc đề xuất các phương án thí nghiê ̣m, các giải pháp đo đa ̣c trong các tình huống khác nhau tù y thuô ̣c vào các thiết bi ̣ thí nghiê ̣m đã cho hay tự tìm kiếm

- Dấu hiê ̣u 4: Bài tâ ̣p cho thiếu, thừa hoă ̣c sai dữ kiê ̣n

Đây là da ̣ng bài tâ ̣p mà người ta đề ra cố ý cho thừa dữ kiê ̣n, hoă ̣c thiếu dữ kiện hoă ̣c sai dữ kiê ̣n Viê ̣c đòi hỏi ho ̣c sinh phải nhâ ̣n biết và chứng minh được dữ kiện “có vấn đề” là mu ̣c đích của bài tâ ̣p Tính sáng ta ̣o ở đây là ho ̣c sinh phải nhâ ̣n ra

sự không bình thường của bài toán, chỉ ra được mâu thuẩn giữa các dữ kiê ̣n và có thể đề xuất các cách điều chỉnh dữ kiê ̣n để được bài toán thông thường Viê ̣c phân tích kết quả nhâ ̣n được, đối chiếu kết quả với các dữ kiê ̣n bài toán đã cho trong trường hợp bài toán cho thừa dữ kiê ̣n quan tro ̣ng hơn chính quá trình giải

- Dấu hiê ̣u 5: Bài tâ ̣p nghi ̣ch lí, ngu ̣y biê ̣n

Đây là những bài toán mà trong đề bài chứa đựng mô ̣t sự ngu ̣y biê ̣n nên đã dẫn đến nghi ̣ch lý: kết luâ ̣n rút ra mâu thuẫn với thực tiễn hoă ̣c mâu thuẫn với những nguyên tắc, đi ̣nh luâ ̣t vâ ̣t lý đã biết Tuy nhiên nếu chỉ nhìn nhâ ̣n các yếu tố này mô ̣t

cách hình thức thì có thể nhầm tưởng rằng chúng phù hợp với các đi ̣nh luâ ̣t vâ ̣t lí và logic thông thường Song khi xem xét mô ̣t cách că ̣n kẽ, có luâ ̣n chứng khoa ho ̣c, dựa trên các đi ̣nh luâ ̣t vâ ̣t lý thì mới nhâ ̣n ra sự nghi ̣ch lý và ngu ̣y biê ̣n trong bài toán

Bài tâ ̣p nghi ̣ch lý và ngu ̣y biê ̣n là những bài tâ ̣p được soa ̣n thảo dựa trên những suy luâ ̣n sai lầm về tri thức vâ ̣t lý của ho ̣c sinh trong những biểu hiê ̣n đa da ̣ng

củ a các sự kiê ̣n, hiê ̣n tượng, quá trình vâ ̣t lý…Các bài toán nghi ̣ch lý và ngu ̣y biê ̣n luôn

đa da ̣ng cho nên các bài toán thuô ̣c loa ̣i này bao giờ cũng chứa đựng nhiều yếu tố mới,

bất ngờ, dễ kích thích óc tò mò tìm hiểu của người giải

Các bài toán nghi ̣ch lý và ngu ̣y biê ̣n có tác du ̣ng bồi dưỡng tư duy phê phán, phản biê ̣n của ho ̣c sinh, giúp cho tư duy có tính đô ̣c đáo nha ̣y cảm, đă ̣c biê ̣t các bài toán nghi ̣ch lý có giá tri ̣ lớn phát triển sự khám phá, tìm tòi thêm tri thức Ưu điểm của

dạng bài tâ ̣p này là kích thích hứng thú ho ̣c tâ ̣p cao đô ̣ của ho ̣c sinh

- Dấu hiê ̣u 6: Bài toán “hô ̣p đen”

Theo M.Bun-xơ-man bài toán “hô ̣p đen” gắn liền với viê ̣c nghiên cứu đối tượng mà cấu trúc bên trong là đối tượng nhâ ̣n thức mới (chưa biết), nhưng có thể đưa

ra mô hình cấu trúc của đối tượng nếu cho các dữ kiê ̣n “đầu vào”, “đầu ra” Giải bài toán hô ̣p đen là quá trình sử du ̣ng kiến thức tổng hợp, phân tích mối quan hê ̣ giữa các

dữ kiê ̣n đầu vào, đầu ra để tìm thấy cấu trúc bên trong của hô ̣p đen Các bài toán hô ̣p đen ngoài chức năng giáo dưỡng còn có chức năng bồi dưỡng năng lực sáng ta ̣o.”

Tuy nhiên tù y nô ̣i dung của từng phần mà chúng ta có thể xây dựng bài tâ ̣p

sáng ta ̣o theo các dấu hiê ̣u

1.2.4 Vai trò và vị trí của BTST trong quá trình học vật lí

BTST có tác dụng to lớn và hiệu quả cao trong việc phát triển tư duy sáng tạo của học sinh trong học vật lí Để đạt được hiệu quả cao BTST nên sử dụng ở các hình thức sau:

- Dùng trong dạy học chương hoặc một phần của chương học

- Dùng cho các tiết học tự chọn

- Dùng trong các buổi ngoại khóa

- Dùng trong các buổi dạy thêm, dạy thể nghiệm

- Dùng đăng báo tường, đăng trên các tạp chí như Tạp chí “vật lí tuổi trẻ”

- Dạy bồi dưỡng học sinh giỏi

- Dùng làm đề tài nghiên cứu khoa học của học sinh

Gia ̉ i bài tâ ̣p sáng ta ̣o: Trong da ̣y ho ̣c vâ ̣t lý người ta xây dựng những loa ̣i bài tâ ̣p

sáng ta ̣o về vâ ̣t lý với mu ̣c đích rèn luyê ̣n năng lực sáng ta ̣o cho ho ̣c sinh Khi giải ngoài viê ̣c phải vâ ̣n du ̣ng mô ̣t số kiến thức đã ho ̣c, bắt buô ̣c ho ̣c sinh phải có những ý kiến đô ̣c lâ ̣p mới mẻ, không thể suy ra bằng con đường logic hình thức, không theo angorit củ a sách giáo khoa đã biết Thực chất của loa ̣i bài tâ ̣p này là ở chỗ cái mới xuất hiện chính trong tiến trình giải Trong bài tâ ̣p sáng ta ̣o các yêu cầu của bài tâ ̣p sẽ được giải quyết trên cơ sở những kiến thức về các đi ̣nh luâ ̣t vâ ̣t lý nhưng trong đó không cho

một cách tường minh hiê ̣n tượng nào, đi ̣nh luâ ̣t vâ ̣t lý nào cần phải sử du ̣ng để giải Hoạt động học tập giải BTST đạt được hiệu quả hoạt động học sinh cần được chia thành 3 giai đoạn như sau

Giai đoạn 1: Nắm vững những kiến thức, kĩ năng, phương pháp nhận thức mà học sinh đã thu nhận được

Giai đoạn 2: Học sinh sử dụng những kiến thức, kĩ năng để giải các bài tập luyện tập, các điều kiện cần được ghi rõ áp dụng quy tắc hay định luật vật lí nào để giải bài tập đó Giai đoạn 3: Giai đoạn cao nhất của việc vận dụng các kiến thức, kĩ năng vào để giải các bài tập sáng tạo

Hoạt động dạy học BTST là hoạt động cao nhất trong các tiết dạy bài tập, tuy nhiên không phải sử dụng quá nhiều mà tùy vào nhận thức trình độ của đối tượng học sinh,

nếu giáo viên làm dùng nhiều quá gây phản tác dụng, hoạt động này thực chất đạt hiệu

quả cao khi học sinh đã trải qua giai đoạn 1 và 2

1.3 Lý thuyết phát triển bài tập vật lí

Lý thuyết phát triển bài tập vật lí được đưa ra bởi tác giả là PGS.TS Phạm thị Phú (ĐH Vinh) vào năm 2006 trên Tạp chí giáo dục (số 138)

1.3.1 Các khái niệm cơ bản của lý thuyết phát triển BTVL

- BTCB: là bài tập mà khi giải chỉ sử dụng một đơn vị kiến thức cơ bản (một khái niệm hoặc một định luật vật lí), có sơ đồ cấu trúc như sau:

- BTTH: là bài tập mà khi giải cần phải sử dụng từ hai đơn vị kiến thức trở lên Như vậy, BTTH là tổ hợp các BTCB Thực chất của việc giải BTTH là việc nhận ra các BTCB trong BTTH đó

- Phát triển bài tập là biến đổi một BTCB thành các BTTH theo các phương án khác nhạu

Dữ kiện a,b,c

+ Xác định mục tiêu: cần củng cố kiến thức cơ bản nào? Nội dung của kiến thức đó, phương trình liên hệ các đại lượng, công thức biểu diễn…

+ Chọn hoặc đặt đề bài tập

+ Xác định dữ kiện, ẩn số

+ Mô hình hóa đề bài và hướng dẫn giải

Từ BTCB, có thể phát triển thành những BTTH muôn hình muôn vẻ Về mặt lý luận

có thể khái quát thành 5 PA phát triển bài tập như sau:

PA1: Hoán vị giả thiết và kết luận của BTCB để được BTCB khác có độ khó tương đương

Sơ đồ minh họa:

PA2: Phát triển giả thiết BTCB:

Dữ kiện bài toán không liên hệ trực tiếp với ẩn số bằng phương trình biểu diễn kiến thức cơ bản mà liên hệ gián tiếp thông qua cái chưa biết trung gian a, b… nhờ phương trình biểu diễn kiến thức cơ bản khác Phát triển giả thiết BTCB là thay giả thiết của bài tập đó bằng một số BTCB khác buộc phải tìm các đại lượng trung gian là cái chưa biết liên hệ dữ kiện với ẩn số

Sơ đồ minh họa:

Mức độ phức tạp phụ thuộc vào số bài toán trung gian (số cái chưa biết) Tùy thuộc vào đối tượng học sinh mà tăng hoặc giảm số bài toán trung gian

PA3: Phát triển kết luận BTCB

Cái cần tìm (ẩn số) không liên hệ trực tiếp với dữ kiện bằng một kiến thức cơ bản mà thông qua các ẩn số trung gian Phát triển kết luận là thay kết luận của BTCB bằng một

số BTCB trung gian để tìm ẩn số trung gian X,Y…liên kết dữ liệu a,b,c… và các ẩn số

x1,y1…

Sơ đồ mô hình hóa phát triển kết luận:

Mức độ phức tạp phụ thuộc số bài toán trung gian (số ẩn số trong bài toán trung gian)

PA4: Đồng thời phát triển giả thiết và kết luận của BTCB (kết hợp PA2 và PA3) Sơ

đồ mô hình hóa vừa phát triển giả thiết vừa phát triển kết luận:

PA5: Đồng thời phát triển giả thiết, kết luận và hoán vị giả thiết kết luận (Kết hợp cả

4 PA trên) ”

1.3.3 Vai trò của GV trong hướng dẫn học sinh giải bài tập vật lí

Việc dạy học sinh giải BTVL là một hoạt động quan trọng trong DHVL, để hoạt động này đạt hiệu quả cao thì đòi hỏi người giáo viên phải nắm được các chức năng của bài tập và sử dụng đúng mục đích Trình độ của giáo viên được bộc lộ trong việc hướng dẫn hoạt động học tập của của học sinh Trong việc giải BTVL không phải là làm thay học sinh mà phải dạy cho học sinh biết cách vận dụng kiến thức để giải quyết vấn đề đặt ra, phải rèn luyện cho học sinh kĩ năng giải những loại bài tập cơ bản thuộc những phần khác nhau của giáo trình vật lí phổ thông Mặt khác, giáo viên phải đặc biệt coi trọng việc rèn luyện tư duy và bảo đảm tính độc lập của học sinh, việc giải bài tập không chỉ giúp cho học sinh củng cố kiến thức, luyện tập áp dụng những định

luật đã học mà quan trọng hơn còn là hình thành chính phong cách nghiên cứu của hoạt động trí tuệ, phương pháp tiếp cận các hiện tượng nghiên cứu

Để một tiết dạy hay buổi dạy BTVL đạt hiệu quả cao giáo viên phải có sự chuẩn bị công phu, chu đáo, phải biết cách xây dựng hệ thống bài tập phù hợp và phát triển thành các bài tập sáng tạo, phải có sự chuẩn bị về hệ thống câu hỏi định hướng, phân loại các bài tập để có hình thức đa dạng hơn

1.3.4 Hoạt động xây dựng bài tập vật lý của HS

Để nâng cao chất lượng dạy học, yếu tố quan trọng nhất là phải dạy học theo hướng tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh Có nhiều biện pháp để tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh, trong đó việc phát triển, mỡ rộng BTLT thành những BTTH hay BTST, yêu cầu học sinh khi giải xong một BTCB thì không chỉ dừng lại ở kết quả tìm được mà phải biết cách suy nghỉ tự đặt các tình huống từ bài tập để tạo ra một bài toán mới

Thực chất của việc phát triển và mở rộng BTVL là đi tìm mối quan hệ giữa giả thiết, kết luận với các đại lượng vật lí khác, đặt bài toán trong một điều kiện khác Dù phát triển giả thiết, kết luận đến đâu thì mối quan hệ chính giữa giả thiết và kết luận vẫn là

cơ bản, và khi giải BTTH hay BTST (bài tập khó) dù trực tiếp hay gián tiếp đều phải

sử dụng lời giải BTCB Việc phát triển BTVL giúp học sinh nhận ra được những BTCB trong BTTH hay BTST và có cái nhìn linh hoạt để có thể biến một bài tập cơ bản thành một bài tập cơ bản khác Từ đó, học sinh từ thụ động giải bài tập cho giáo viên giao thành chủ động tạo ra các bài tập cho mình, tức là nâng cao năng lực tự học cho họ Như vậy, thông qua việc phát triển BTVL học sinh không những được ôn luyện, củng cố và hệ thống hóa kiến thức đã học mà còn được rèn luyện các thao tác tư duy và phát triển năng lực sáng tạo

Mặt khác, trong quá trình học tập, HS thường gặp các bài toán phức tạp mà khi giải buộc các em phải chia thành những bài tập nhỏ để giải, đó là các BTCB Hay nói cách khác, quá trình giải BTST được đưa về các BTCB Việc chuyển BTST thành các