Xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo dùng cho dạy học phần quang học lớp 11 trunh học phổ thông dựa trên một số nguyên tắc sáng tạo triz

Trong dạy học vật lí, việc giải các bài tập là việc làm hết sức cần thiết của học sinh, nó giúp cho học sinh củng cố được lượng kiến thức lí thuyết mà mình đã tiếp thu, đồng thời nó giúp

NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO TRIZ

Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học môn Vật lí

Mã số: 60 14 10

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC

Người hướng dẫn khoa học:

PGS.TS PHẠM THỊ PHÚ

Nghệ An, năm 2011

i1

LỜI CẢM ƠN

Tác giả luận văn xin chân thành cảm ơn:

- PGS.TS Phạm Thị Phú đã định hướng đề tài, động viên để tác giả hoàn thành luận văn này;

- Các Thầy, Cô trong tổ phương pháp giảng dạy, khoa Vật lí, Khoa sau Đại học trường Đại Học Vinh đã tạo điều kiện để tác giả hoàn thành khóa học;

- Ban giám hiệu, các Thầy, Cô trong tổ Vật lí – Công nghệ trường THPT Lưu Đình Chất Hoằng Hóa Thanh Hóa và trường THPT Hàm Rồng Thành Phố Thanh Hóa đã tạo điều kiện để tác giả thực nghiệm sư phạm

đề tài;

- Cuối cùng là lời cảm ơn đến những người thân yêu ruột thịt đã tạo điều kiện tốt nhất để tôi hoàn thành khóa học

i2

BẢNG KÝ HIỆU VIẾT TẮT DÙNG TRONG LUẬN VĂN

BT Bài tập BTST Bài tập sáng tạo BTXP Bài tập xuất phát

GV Giáo viên

HS Học sinh SBT Sách bài tập SGK Sách giáo khoa THPT Trung học phổ thông

TP Thành phố

i3

MỤC LỤC

Trang

MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

4 Giả thuyết khoa học 2

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 2

6 Phương pháp nghiên cứu 3

7 Kết quả đóng góp của đề tài 3

8 Cấu trúc của luận văn 4

Chương 1 Cơ sở lí luận xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo Vật lí ở trường phổ thông theo phương pháp luận sáng tạo TRIZ 5

1.1 Năng lực tư duy sáng tạo 5

1.1.1 Khái niệm về năng lực 5

1.1.2 Khái niệm về tư duy 6

1.1.3 Khái niệm về sáng tạo 10

1.1.4 Tư duy sáng tạo 11

1.2 Dạy học sáng tạo 17

1.2.1 Cơ sở lí thuyết của dạy học sáng tạo 17

1.2.2 Cơ sở tâm lí học 18

1.2.3 Cơ sở lí luận dạy học 19

1.2.4 Cơ sở phương pháp luận sáng tạo 19

1.2.5 Dạy học sáng tạo Vật lí ở trường phổ thông 20

1.3 Vận dụng một số nguyên tắc sáng tạo của TRIZ xây dựng bài tập sáng tạo trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông 20

1.3.1 Bài tập sáng tạo về Vật lí 20

1.3.2 Các dấu hiệu nhận biết bài tập sáng tạo về Vật lí 21

i4

1.3.3 Chiến lược tổng quát giải bài tập vật lí 23

1.3.4 Định hướng tư duy cho học sinh trong quá trình giải bài tập vật lí 24

1.3.5 Mối quan hệ giữa TRIZ và bài tập sáng tạo về vật lí 25

1.3.6 Giới thiệu một số nguyên tắc sáng tạo của TRIZ có thể vận dụng trong xây dựng và giải bài tập sáng tạo vật lí 27

1.3.7 Phương pháp xây dựng bài tập sáng tạo vật lí dựa trên nguyên tắc sáng tạo của TRIZ 29

Kết luận chương 1 32

Chương 2 Xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo phần quang học Vật lí 11 THPT và đề xuất các phương án dạy học 33

2.1 Mục tiêu dạy học của phần quang học lớp 11 – THPT nâng cao 33

2.2 Phân tích cấu trúc, nội dung dạy học phần quang học lớp 11 – THPT 34

2.3 Tìm hiểu thực trạng dạy học bài tập vật lí nói chung, bài tập sáng tạo vật lí nói riêng phần quang học lớp 11 nâng cao ở một số trường THPT trên địa bàn huyện Hoằng Hóa và Thành phố Thanh Hóa, Tỉnh Thanh Hóa 36

2.3.1 Thực trạng xuất bản 36

2.3.2 Thực trạng dạy học 36

2.3.3 Kết quả tìm hiểu 38

2.3.4 Nguyên nhân và thực trạng 38

2.4 Vận dụng TRIZ xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo phần quang học 11 – nâng cao THPT 39

2.4.1 Bài tập có hình thức tương tự, nội dung biến đổi 39

2.4.2 Bài tập thí nghiệm 44

2.4.3 Bài tập hộp đen 533

2.4.4 Bài tập cho thiếu, thừa hoặc sai dữ kiện 56

2.4.5 Bài tập nghịch lý và ngụy biện 57

2.5 Sử dụng bài tập sáng tạo vào dạy học Vật lí nhằm bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh 60

2.5.1 Bài tập sáng tạo trong tiết học luyện tập giải bài tập Vật lí 60

i5

2.5.2 Bài tập sáng tạo trong tiết học thực hành thí nghiệm Vật lí 64

2.5.3 Bài tập sáng tạo trong dạy học tự chọn 66

Kết luận chương 2 71

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm 72

3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 72

3.2 Đối tượng của thực nghiệm sư phạm 72

3.3 Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 72

3.4 Phương pháp tiến hành thực nghiệm sư phạm 73

3.5 Nội dung thực nghiệm sư phạm 73

3.5.1 Lựa chọn lớp đối chứng và lớp thực nghiệm 73

3.5.2 Tiến hành thực nghiệm: 74

3.6 Kết quả thực nghiệm sư phạm 75

3.6.1 Lựa chọn tiêu chí đánh giá 75

3.6.2 Đánh giá kết quả 76

Kết luận chương 3 80

Kết luận 81

Tài liệu tham khảo 83 Phụ lục PL1 Phụ lục 1a Phiếu thăm dò Giáo viên PL1 Phụ lục 1b Phiếu thăm dò học sinh PL3 Phụ lục 2 Giáo án thực nghiệm PL4 Phụ lục 3 Giáo án kiểm tra PL8 Phụ lục 4 Hình ảnh thực nghiệm PL12

người Năng lực sáng tạo là một trong những yếu tố quyết định sự hưng thịnh của mỗi quốc gia, muốn cạnh tranh và phát triển thì phải sáng tạo

Trong dạy học vật lí, việc giải các bài tập là việc làm hết sức cần thiết của học sinh, nó giúp cho học sinh củng cố được lượng kiến thức lí thuyết mà mình đã tiếp thu, đồng thời nó giúp học sinh kiểm tra tính chân thực của kiến thức, mặt khác

nó có tác dụng phát triển và rèn luyện khả năng tư duy sáng tạo của học sinh, qua

đó học sinh thấy được mối liên hệ giữa lí thuyết và thực tiễn, giải thích được các hiện tượng vật lí xảy ra trong thế giới tự nhiên xung quanh

Trong khoảng 10 năm trở lại đây TRIZ – lí thuyết giải các bài toán sáng chế

(THEORY OF INVENTIVE PROBLEM SOLVING) đã được trung tâm sáng tạo khoa học kỹ thuật trường đại học khoa học tự nhiên – ĐH Quốc gia TPHCM là cơ

sở đầu tiên của Việt Nam giảng dạy, đào tạo và nghiên cứu Việc nghiên cứu và ứng dụng TRIZ vào dạy học, đặc biệt là dạy học môn Vật lí sẽ góp phần không nhỏ vào việc nâng cao năng lực sáng tạo của học sinh

Từ rất lâu kiến thức quang học đã được nhiều nhà khoa học nghiên cứu, vận dụng trong thực tế, lí thuyết về quang học đã tương đối hoàn chỉnh Trong chương trình Vật lí THPT lượng kiến thức về quang học chưa được nhiều nhưng đòi hỏi học sinh phải có tầm hiểu biết rộng về lĩnh vực này để vận dụng trong thực tế Do đó một trong những cách có hiệu quả là bồi dưỡng thêm lượng kiến thức quang học

2 Mục đích nghiên cứu

Xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo phần quang học vật lí 11 THPT dựa trên một số nguyên tắc sáng tạo TRIZ và đề xuất phương án sử dụng trong dạy học

nhằm bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh

3 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu : + TRIZ

+ Phương pháp dạy học vật lí ở trường THPT + Quá trình dạy học và bài tập vật lí

- Phạm vi nghiên cứu: Bài tập sáng tạo dùng cho dạy học phần “quang học”, vật lí 11 THPT

4 Giả thuyết khoa học

- Có thể vận dụng TRIZ xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo phần quang học vật lí 11 Trụng học phổ thông đảm bảo yêu cầu về tính khoa học, tính sư phạm, đáp ứng yêu cầu dạy học hiện nay của trường Trung học phổ thông nước ta

- Việc sử dụng TRIZ hướng dẫn học sinh giải bài tập sáng tạo có thể góp phần bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh, nâng cao chất lượng dạy và học

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

5.1 Tìm hiểu cơ sở lí luận dạy học bài tập vật lí;

5.2 Tìm hiểu phương pháp luận sáng tạo TRIZ;

5.3 Tìm hiểu bài tập sáng tạo về vật lí, mối quan hệ giữa bài tập sáng tạo với TRIZ trong việc bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh;

5.4 Phân tích mục tiêu dạy học theo chuẩn kiến thức kỹ năng và theo định hướng nghiên cứu nội dung kiến thức phần quang học vật lí 11 THPT;

6 Phương pháp nghiên cứu

6.1 Phương pháp nghiên cứu lí thuyết

- Nghiên cứu tài liệu về mục tiêu dạy học vật lí và các tài liệu liên quan đến đề tài

- Nghiên cứu các tài liệu về phương pháp luận sáng tạo, nguyên tắc của TRIZ

- Nghiên cứu chương trình SGK, sách bài tập, các tài liệu tham khảo có liên quan để phân tích cấu trúc logic, nội dung của các kiến thức thuộc phần “quang học”

6.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm

- Tìm hiểu thực tế dạy học bài tập phần quang học 11 thông qua dự giờ, hoạt động ngoại khoá

- Thăm dò ý kiến qua phiếu ở cả hai đối tượng giáo viên và học sinh

- Phân tích kết quả học tập và ý kiến thu được để tìm ra những khó khăn, sai lầm thường mắc phải và đề xuất các phương án khắc phục

7 Kết quả đóng góp của đề tài

- Xây dựng được mô hình vận dụng các nguyên tắc sáng tạo của TRIZ vào dạy học nhằm bồi dưỡng, nâng cao năng lực sáng tạo cho học sinh

- Xây dựng được hệ thống 15 bài tập sáng tạo vật lí phần “quang học” 11 THPT

- Đề xuất 3 phương án sử dụng bài tập sáng tạo trong dạy học vật lí phần “quang học” lớp 11 THPT gồm:

- Bài tập sáng tạo trong tiết học luyện tập giải bài tập vật lí

- Bài tập sáng tạo trong tiết học thực hành thí nghiệm vật lí

- Bài tập sáng tạo trong dạy học tự chọn

Chương 1: Cơ sở lí luận xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo vật lí ở trường

phổ thông theo phương pháp luận sáng tạo TRIZ (27 trang)

Chương 2: Xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo phần “quang học” vật lí 11

THPT và đề xuất các phương án dạy học dựa trên nguyên tắc TRIZ (39 trang)

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm (9 trang)

* Kết luận

* Tài liệu tham khảo

* Phụ lục

có, hạnh phúc một gia đình, đến sự hưng thịnh, hùng cường của một quốc gia Vậy năng lực tư duy sáng tạo là gì? Năng lực tư duy sáng tạo của con người được hình thành và phát triển theo quy luật nào? Làm thế nào để bồi dưỡng tư duy sáng tạo?

1.1 Năng lực tƣ duy sáng tạo

1.1.1 Khái niệm về năng lực

Theo khoa học tâm lí thì “năng lực là những thuộc tính tâm lí riêng của cá nhân, nhờ những thuộc tính này mà con người hoàn thành tốt đẹp một loại hoạt động nào đó, mặc dù bỏ ra ít sức lao động nhưng vẫn đạt kết quả cao [21]

Năng lực là khả năng thực hiện, là sự kết hợp linh hoạt và độc đáo của nhiều đặc điểm tâm lí của một người, tạo thành những điều kiện chủ quan, thuận lợi giúp cho người đó tiếp thu dễ dàng, tập dượt nhanh chóng và hoạt động đạt hiệu quả cao trong một lĩnh vực nào đó [25]

Năng lực gắn liền với kỹ năng, kỹ xảo trong lĩnh vực hoạt động tương ứng Song kỹ năng, kỹ xảo liên quan đến việc thực hiện một loại hành động hẹp, chuyên biệt đến mức thành thạo tự động hoá, máy móc Còn năng lực chứa đựng yếu tố mới

mẻ, linh hoạt trong hành động, có thể giải quyết nhiệm vụ thành công trong nhiều tình huống khác nhau, trong một lĩnh vực hoạt động rộng hơn Ví dụ, người có kỹ

6

năng, kỹ xảo thực hiện các phép đo lường thì có thể thực hiện nhanh chóng, chính xác các phép đo, khéo léo lắp ráp các thiết bị để đo lường Còn người có năng lực thực nghiệm thì ngoài việc thực hiện các phép đo, còn có việc thiết kế các thí nghiệm, xử lí các số liệu đo lường rút ra kết quả, giải thích đánh giá các kết quả đo được, rút ra kết luận khái quát

Nguồn gốc phát sinh và quá trình phát triển của năng lực là một vấn đề phức tạp, tuân theo quy luật chung của sự phát triển nhân cách Tâm lí học hiện đại cho rằng: con người mới sinh ra chưa có năng lực, chưa có nhân cách Sự hình thành và phát triển năng lực của con người chịu sự tác động của nhiều yếu tố, trong đó có yếu tố sinh học, yếu tố hoạt động của chủ thể và yếu tố giao lưu xã hội

1.1.2 Khái niệm về tư duy

Theo [21] tư duy là một quá trình nhận thức khái quát và gián tiếp những sự vật và hiện tượng của hiện thực trong những dấu hiệu, những thuộc tính bản chất của chúng, những mối quan hệ khách quan, phổ biến giữa chúng, đồng thời cũng là

sự vận dụng sáng tạo những kết luận khái quát đã thu được vào những dấu hiệu cụ thể, dự đoán được những thuộc tính, hiện tượng, quan hệ mới

1.1.2.1 Các đặc điểm của tư duy

Theo [21] tư duy có những đặc điểm sau:

- Tư duy phản ánh hiện thực khách quan vào trong óc Bởi vậy, tư duy có quan hệ

mật thiết với nhận thức cảm tính, sử dụng những tài liệu cảm tính, những kinh nghiệm thực tế, những cơ sở trực quan sinh động

- Tư duy có tính trừu tượng và khái quát: tư duy phản ánh cái bản chất chung cho

nhiều sự vật hiện tượng, đồng thời đã trừu xuất khỏi những sự vật, hiện tượng đó Nhờ tính chất trừu tượng và khái quát, tư duy có thể cho phép ta đi sâu vào bản chất

và mở rộng phạm vi nhận thức sang cả những sự vật, hiện tượng cụ thể mới mà trước đây ta chưa biết

- Tính gián tiếp: trong quá trình tư duy, quá trình hoạt động nhận thức của con

người nhanh chóng thoát khỏi những sự vật cụ thể cảm tính mà sử dụng những khái niệm để biểu đạt chúng, thay thế những sự vật cụ thể bằng những kí hiệu, bằng

7

ngôn ngữ

- Tư duy liên hệ chặt chẽ với ngôn ngữ: ngôn ngữ là phương tiện, là hình thức biểu

đạt của tư duy Ngôn ngữ cố định lại các kết quả của tư duy, nhờ đó làm khách quan hoá chúng cho người khác và cho cả bản thân chủ thể tư duy Không có ngôn ngữ thì bản thân quá trình tư duy không diễn ra được, đồng thời các sản phẩm của tư duy cũng không thể sử dụng được

- Tính “có vấn đề”: Hoạt động tư duy chỉ bắt đầu khi con người đứng trước một câu

hỏi về một vấn đề mà mình quan tâm nhưng chưa giải đáp được bằng những hiểu biết đã có của mình, nghĩa là gặp phải tình huống có vấn đề

1.1.2.2 Các loại tư duy

Có nhiều cách phân biệt tư duy, theo [21] có những loại tư duy chủ yếu sau:

* Tư duy kinh nghiệm: là một tư duy dựa chủ yếu trên kinh nghiệm cảm tính và sử

dụng phương pháp “thử và sai” Chủ thể phải thực hiện một nhiệm vụ nào đó, thử

mò mẫn thực hiện một số thao tác, hành động nào đó, ngẫu nhiên gặp một trường hợp thành công, sau đó lặp lại đúng như thế mà không biết nguyên nhân vì sao Kiểu tư duy này đơn giản, không cần phải rèn luyện nhiều, có ích trong hoạt động hàng ngày để giải quyết một số vấn đề trong một phạm vi hẹp

* Tư duy lí luận: là loại tư duy giải quyết nhiệm vụ được đề ra dựa trên sử dụng

những khái niệm trừu tượng, những tri thức lí luận Đặc trưng của loại tư duy này là:

- Không dừng lại ở kinh nghiệm rời rạc mà luôn hướng tới xây dựng qui tắc, qui luật chung ngày một sâu rộng hơn

- Tự định hướng hành động, suy nghĩ về cách thức hành động trước khi hành động

- Luôn sử dụng những tri thức khái quát đã có để lí giải, dự đoán những sự vật, hiện tượng cụ thể

- Luôn lật đi, lật lại vấn đề để đạt đến sự nhất quán về mặt lí luận, xác định được phạm vi ứng dụng của mỗi lí thuyết

* Tư duy lôgic: là tư duy tuân theo các qui tắc, qui luật của lôgic học một cách chặt

chẽ, chính xác, không phạm phải sai lầm trong các lập luận, biết phát hiện ra các mâu thuẫn, nhờ đó mà nhận thức được đúng đắn chân lý khách quan

8

* Tư duy vật lí: là sự quan sát các hiện tượng vật lí, phân tích một hiện tượng phức

tạp thành những bộ phận đơn giản và xác lập giữa chúng những mối quan hệ và những sự phụ thuộc xác định, tìm ra mối liên hệ giữa mặt định tính và mặt định lượng của các hiện tượng và các đại lượng vật lí, dự đoán các hệ quả mới từ các lí thuyết và áp dụng những kiến thức khái quát thu được vào thực tiễn

Các hiện tượng vật lí trong tự nhiên rất phức tạp, nhưng những định luật chi phối chúng thường lại rất đơn giản, vì mỗi hiện tượng bị nhiều yếu tố tác động chồng chéo lên nhau hoặc nối tiếp nhau mà ta chỉ quan sát được kết qủa tổng hợp cuối cùng Bởi vậy, muốn nhận thức được những đặc tính bản chất và qui luật của

tự nhiên thì việc đầu tiên là phải phân tích được hiện tượng phức tạp thành những

bộ phận, những giai đoạn bị chi phối bởi một số ít nguyên nhân, bị tác động bởi một

số ít yếu tố, tốt nhất là một nguyên nhân, một yếu tố Có như thế, ta mới xác lập được những mối quan hệ bản chất, trực tiếp, những sự phụ thuộc định lượng giữa các đại lượng vật lí dùng để đo lường những thuộc tính bản chất của sự vật hiện tượng

Trong quá trình nhận thức vật lí, con người sử dụng tổng hợp, xen kẽ nhiều hình thức tư duy, trong đó có hình thức chung như tư duy lí luận, tư duy lôgic và những hình thức đặc thù của vật lí học như thực nghiệm, mô hình hoá…

1.1.2.3 Các biện pháp phát triển tư duy của học sinh [21]

* Tạo nhu cầu hứng thú, kích thích tính tò mò, ham hiểu biết của học sinh

Tư duy là quá trình tâm lí diễn ra trong óc học sinh Tư duy chỉ thực sự có hiệu quả khi học sinh tự giác mang hết sức mình để thực hiện Tư duy chỉ thực sự bắt đầu khi trong đầu học sinh xuất hiện một câu hỏi mà chưa có lời giải đáp ngay, khi họ gặp phải mâu thuẫn giữa một bên là nhu cầu, nhiệm vụ nhận thức mới phải giải quyết và một bên là trình độ kiến thức hiện có không đủ để giải quyết nhiệm vụ

đó, cần phải xây dựng kiến thức mới, tìm giải phát mới

Có thể tạo ra nhu cầu, hứng thú bằng cách kích thích bên ngoài, chẳng hạn như: khen thưởng, sự ngưỡng mộ của bạn bè, gia đình, sự hứa hẹn một tương lai tươi đẹp, thực tế xây dựng quê hương đất nước…

9

* Xây dựng một lôgic nội dung phù hợp với đối tượng học sinh

Vật lí học đưa vào dạy học ở trường phổ thông không phải là vật lí học được trình bày dưới dạng hiện đại nhất của khoa học, bởi nếu như vậy thì nhiều khi học sinh không thể hiểu được Hơn nữa, ta lại yêu cầu học sinh phải tự lực hoạt động để xây dựng, để chiếm lĩnh kiến thức Bởi vậy, giáo viên phải tìm một con đường thích hợp vừa với trình độ học sinh để họ có thể làm được việc ấy

* Rèn luyện cho học sinh kĩ năng thực hiện các thao tác tư duy, những hành động nhận thức phổ biến trong học tập vật lí

Trong quá trình nhận thức vật lí, học sinh phải luôn thực hiện các thao tác chân tay (như bố trí dụng cụ, sử dụng các dụng cụ đo, thực hiện các phép đo), các thao tác tư duy (như phân tích, so sánh, khái quát hoá, trừu tượng hoá, cụ thể hoá), các hành động nhận thức (như xác định đặc tính bản chất của sự vật hiện tượng, tìm nguyên nhân, xác định mối quan hệ) Để cho học sinh có thể tự lực hoạt động nhận thức có kết quả và hoạt động với tốc độ ngày càng nhanh thì giáo viên phải luôn luôn có kế hoạch rèn luyện cho học sinh Chính trong quá trình tái tạo các khái niệm, phát hiện các định luật vật lí, học sinh phải thực hiện các thao tác, hành động nhận thức phổ biến đó Những thao tác tư duy lại diễn ra trong đầu học sinh, cho nên giáo viên không thể quan sát được mà uốn nắn trực tiếp Mặt khác, học sinh cũng không thể quan sát được hành động trí tuệ của giáo viên mà bắt chước

* Tập dượt để học sinh giải quyết vấn đề nhận thức theo phương pháp nhận thức của vật lí

Để rèn luyện tư duy vật lí cho học sinh thì tốt nhất là tập dượt cho họ giải quyết các nhiệm vụ nhận thức bằng chính phương pháp của các nhà vật lí Chính trong quá trình hướng dẫn học sinh tự lực hoạt động để tái tạo kiến thức vật lí, giáo viên làm cho họ hiểu nội dung của các phương pháp vật lí và sử dụng các phương pháp này ở những mức độ thích hợp, tuỳ theo trình độ của học sinh và điều kiện của nhà trường Sau một số lần áp dụng các phương pháp nhận thức cụ thể, giáo viên có thể giúp học sinh khái quát hoá thành một trình tự các giai đoạn của mỗi phương pháp, dùng làm cơ sở định hướng tổng quát cho hoạt động nhận thức vật lí của HS

10

* Rèn luyện ngôn ngữ vật lí cho học sinh

Như ta đã biết, ngôn ngữ là hình thức biểu hiện của tư duy Mỗi khái niệm vật lí được biểu đạt bằng một từ, mỗi định nghĩa, định luật vật lí được phát biểu bằng một mệnh đề, mỗi suy luận bao gồm nhiều phán đoán liên tiếp Để mô tả một loại hiện tượng, cần những thuật ngữ diễn tả những dấu hiệu đặc trưng của loại hiện tượng đó Đặc biệt đáng chú ý là: nhiều khi trong vật lí, vẫn dùng những từ ngữ dùng trong ngôn ngữ hàng ngày nhưng có một nội dung phong phú và chính xác hơn Mỗi khi gặp một thuật ngữ mới diễn tả một khái niệm mới, cần giải thích rõ cho học sinh và yêu cầu họ tập sử dụng nó một cách chính xác, thành thạo thay cho ngôn ngữ hàng ngày

1.1.3 Khái niệm về sáng tạo

Sáng tạo là hoạt động tạo ra sản phẩm (đối tượng) vật chất hoặc tinh thần có tính mới và tính ích lợi [6,10]

Sáng tạo là hoạt động tạo ra bất kì cái gì có đồng thời tính mới và tính ích lợi “Tính mới” là sự khác biệt của đối tượng cho trước so với đối tượng cùng loại

ra đời trước đó về mặt thời gian (đối tượng tiền thân) “Tính ích lợi” chỉ thể hiện ra khi đối tượng cho trước hoạt động theo đúng chức năng và trong phạm vi áp dụng của nó

Sáng tạo cần cho bất cứ lĩnh vực nào trong cuộc sống, lao động của con người từ cấp độ vi mô đến vĩ mô Sáng tạo có mặt trong mọi lĩnh vực hoạt động vật chất và tinh thần của con người Sáng tạo có nhiều cấp độ từ thấp đến cao; ở cấp độ cao sản phẩm của sáng tạo là các phát minh, sáng chế

Để đánh giá một sản phẩm có phải là sản phẩm sáng tạo hay không cần xem xét hai tiêu chí: tính mới và tính ích lợi Chương trình đánh giá tính sáng tạo của sản phẩm [19]:

- Chọn đối tượng tiền thân

- So sánh sản phẩm đánh giá với đối tượng tiền thân của nó

- Tìm tính mới của sản phẩm (tính khác biệt so với đối tượng tiền thân)

- Trả lời câu hỏi: tính mới đó đem lại ích lợi gì? trong phạm vi nào?

11

- Kết luận về tính sáng tạo của sản phẩm

(Chương trình này rất có ý nghĩa khi đánh giá tính sáng tạo của một bài tập trong dạy học)

Khoa học nghiên cứu cách thức, con đường, quy luật tìm ra sản phẩm sáng tạo gọi là sáng tạo học (Creatology) Trong sáng tạo học có một khái niệm rất quan trọng đó là vấn đề (hay bài toán) Bài toán là một tình huống mà người giải biết mục đích cần đạt nhưng không biết cách đạt đến mục đích; hoặc không biết cách tối ưu đạt đến mục đích trong một số cách đã biết

Có hai loại bài toán:

- Bài toán đúng hay bài toán giáo khoa là những bài toán gồm hai phần giả thiết, kết luận; loại bài này gặp phổ biến trong SGK, SBT và sử dụng phổ biến trong dạy học gọi chung là bài tập;

- Bài toán vấn đề hay tình huống vấn đề xuất phát: đây là tình huống gắn với thực

tế, người giải phải tự phát biểu thành bài toán giáo khoa vì phần giả thuyết và kết luận không rõ ràng, không chỉ ra cụ thể cho cái gì, tìm cái gì Quá trình giải bài toán

là quá trình sáng tạo – loại này có tác dụng lớn trong bồi dưỡng tư duy sáng tạo và

óc thực tiễn và có thể vận dụng trong dạy học gọi là bài tập sáng tạo Loại này ít được đề cập trong trường học

Sáng tạo có nhiều mức tương ứng với mức khó của bài toán

1.1.4 Tư duy sáng tạo

1.1.4.1 Khái niệm về tư duy sáng tạo

Tư duy sáng tạo là quá trình suy nghĩ đưa người giải từ không biết cách tối

ưu đạt đến mục đích đến biết cách tối ưu đạt mục đích, hoặc từ không biết cách tối

ưu đạt đến mục đích đến biết cách tối ưu đạt đến mục đích trong một số cách đã biết [6, tr13]

1.1.4.2 Quy luật hình thành và phát triển của tư duy sáng tạo

Theo [25] tư duy sáng tạo được hình thành và phát triển theo các quy luật sau:

12

* Khi hoàn cảnh có vấn đề (có tình huống có vấn đề) thì tư duy sáng tạo mới phát triển Trong dạy học, để khởi động tư duy cần tạo các tình huống có vấn đề Đứng trước tình huống có vấn đề, ở học sinh sẽ xuất hiện nhu cầu nhận thức, đó là điểm xuất phát của quá trình sáng tạo

* Tư duy sáng tạo hình thành và phát triển trên cơ sở thực tiễn rồi trở lại làm phong phú thực tiễn Do vậy các bài tập (vấn đề) trong dạy học cần xuất phát từ thực tiễn, giải quyết yêu cầu bức thiết của thực tiễn

* Tư duy sáng tạo phát triển từ tư duy độc lập, tư duy phê phán Độc lập suy nghĩ, tôn trọng ý kiến cá nhân, đánh giá đúng sự việc là điều kiện cần thiết để phát triển

tư duy sáng tạo

* Chủ thể của tư duy sáng tạo cần được cung cấp đầy đủ tư liệu, đó là tri thức, thông tin, kinh nghiệm, các phương pháp, các sự kiện trong tự nhiên, xã hội Trong dạy học dạy tư duy phải đi kèm với dạy tri thức, phương pháp Phải coi trọng việc bồi dưỡng phương pháp tự học Tự học giúp cá nhân có thể thu thập một cách cập nhật thông tin về tự nhiên, xã hội Tự học giúp hình thành ở cá nhân nhu cầu nhận thức

* Bộ não cần được cung cấp đầy đủ các chất dinh dưỡng, và được hoạt động trong môi trường thuận lợi Tạo môi trường thông thoáng cởi mở tự do để giải phóng tư duy là điều kiện rất quan trọng trong hoạt động dạy học

* Tư duy sáng tạo hình thành và phát triển dần dần theo quy luật từ tiệm cận đến nhảy vọt, kiểu mưa dầm thấm lâu, hạt cát bé tích tụ lâu ngày thành bãi phù sa lớn Trong dạy học cần rèn luyện các kĩ năng tư duy sáng tạo cho học sinh giúp họ giải quyết tốt các bài tập (vấn đề), về lâu dài tiến tới điều khiển tư duy sáng tạo

1.1.4.3 Mô hình biến đổi thông tin thành tri thức của tư duy sáng tạo

Trong TRIZ (Lí thuyết giải bài toán sáng chế) tri thức được hiểu là thông tin

có ý nghĩa đối với chủ thể (người có thông tin) Theo lí thuyết thông tin, quá trình suy nghĩ giải quyết vấn đề và ra quyết định chính là quá trình biến đổi thông tin thành tri thức hoặc biến tri thức đã có thành tri thức mới, vì lời giải bài toán chính là thông tin đem lại ích lợi cho người giải Sơ đồ 1.1 mô hình hoá các giai đoạn của

TRÍ NHỚ thông tin Xử lý

Tiếp thu thông tin (hiểu BT)

Phát ý tưởng giải

BT

Tìm thêm thông tin

từ môi trường bên

Thực hiện thử các ý tưởng

Sai

1.1.4.4 Các thành tố tâm lí trong tư duy sáng tạo

a Trí nhớ: có chức năng ghi nhớ, lưu trữ, tái hiện các thông tin mà chủ thể đã và

đang có Nhờ trí nhớ, tri thức đã học được vận dụng trong tình huống mới Như vậy, trí nhớ là một điều kiện quan trọng đối với sự phát triển tư duy sáng tạo Ngoài chức năng ưu việt của trí nhớ, TRIZ phát hiện ảnh hưởng tiêu cực của trí nhớ đối với tư duy sáng tạo: trí nhớ tạo nên tính ì tâm lý hướng suy nghĩ của người giải bài toán về

phía quen thuộc, đã biết, cản trở đi đến cái mới

Dựa vào quy luật hoạt động của trí nhớ, trong dạy học, để tăng cường trí nhớ cho học sinh cần dạy kiến thức một cách có hệ thống từ dễ đến khó, quá trình truyền thụ kiến thức phải theo các giai đoạn: nhận biết => thông hiểu => vận dụng, các kiến thức đã học cần được hệ thống hoá để sắp xếp chúng trong bộ nhớ Trí nhớ là hoạt động của phản xạ có điều kiện, thông tin phải được lặp đi lặp lại nhiều lần mới thành lập được phản xạ có điều kiện nên thường xuyên ôn tập là một phương pháp

có hiệu quả để tăng cường trí nhớ Dùng nhiều phương tiện trực quan để truyền thụ kiến thức nhằm gây ấn tượng mạnh giúp học sinh nhớ lâu kiến thức Mục đích học tập chính xác, thái độ học tập nghiêm túc, nỗ lực học tập, đào sâu suy nghĩ là ngọn nguồn sinh ra hứng thú học tập, là điều kiện để phát triển trí nhớ

b Tính liên tưởng: là khả năng của con người từ ý nghĩ này thông qua một mối liên

kết dựa trên kinh nghiệm nào đó để đi đến ý nghĩ khác Liên tưởng xảy ra theo nhiều hướng khác nhau tuỳ theo người suy nghĩ chú ý nhấn mạnh vào khía cạnh nào của đối tượng suy nghĩ Khả năng liên tưởng giúp cho việc xuất phát các ý tưởng trong đó có ý tưởng sáng tạo

Trong dạy học, cần chú ý phân tích quá trình vận dụng trí nhớ để phát hiện mối liên hệ giữa bài tập tình huống xuất phát với các bài tập khác tương tự Cần hướng cho học sinh suy nghĩ theo một định hướng rõ ràng: từ nhu cầu giải bài tập

15

đến thu nhận thông tin từ bài tập và các nguồn thông tin khác, phát hiện mối liên hệ giữa thông tin được cung cấp, trí nhớ và mục tiêu cần đạt tới Cần đặt câu hỏi loại như kiến thức này (kia) có thể dùng ở đâu? Ví dụ nào minh hoạ? kiến thức này liên quan gì đến thông tin mình được cung cấp, liên quan gì đến mục tiêu của bài tập? Việc tập cho học sinh dùng phép liên tưởng trong các bài tập sáng tạo sẽ hình thành

và phát triển ở họ năng lực liên tưởng

c Trí tưởng tượng : Tưởng tượng giúp ta nhìn thấy trước sản phẩm hoạt động trong

nhiều trường hợp, là một hoạt động mang tính sáng tạo Trí tưởng tượng cung cấp cho con người những gì mà thực tại chưa kịp hoặc không thể cho con người Người

có tri thức và kinh nghiệm thực tiễn phong phú, đa dạng thường có năng lực tưởng tượng mạnh hơn hẳn người chỉ biết một mặt của tri thức Để phát triển trí tưởng tượng cho HS, các bài tập (vấn đề) cần xuất phát từ thực tiễn, phải đa dạng, việc giải bài tập phải sử dụng kiến thức tổng hợp của nhiều môn học

d Trực giác (linh tính): Trực giác giúp người giải có nhiều ý tưởng từ vùng tiềm

thức và vô thức trong quá trình giải toán ngoài các ý tưởng có nhờ ý thức Để hình thành khả năng trực giác cho học sinh, cần tạo không khí học tập thoải mái, không ràng buộc, hạn chế để suy nghĩ trong vùng ý thức rõ ràng, mạch lạc, thoải mái Từ

đó giúp giải phóng thêm nhiều ý tưởng xuất phát từ miền tiềm thức và vô thức

Như vậy cần tích luỹ về lượng cho các thành tố tâm lí: Trí nhớ, tính liên tưởng, trí tưởng tượng, trực giác để dẫn đến sự nhảy vọt về chất đó là tư duy sáng tạo Tư duy sáng tạo cần cho tất cả mọi người Dạy học sáng tạo là một chiến lược quan trọng của giáo dục phổ thông nước ta cũng như các nước khác trên thế giới

1.1.4.5 Các biện pháp hình thành và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh

a Tổ chức hoạt động sáng tạo gắn liền với quá trình xây dựng kiến thức mới

Kiến thức vật lí trong trường phổ thông luôn là mới mẻ đối với học sinh Việc nghiên cứu kiến thức mới sẽ thường xuyên tạo ra những tình huống đòi hỏi học sinh phải đưa ra những ý kiến mới, giải pháp mới

Tổ chức quá trình nhận thức vật lí theo chu trình sáng tạo sẽ giúp cho học sinh trên con đường hoạt động sáng tạo dễ nhận biết được: chỗ nào có thể suy nghĩ

16

dựa trên những hiểu biết đã có, chỗ nào phải đưa ra kiến thức mới, giải pháp mới Việc tập trung sức lực vào chỗ mới đó sẽ giúp cho hoạt động sáng tạo có hiệu quả, rèn luyện cho tư duy trực giác nhạy bén, phong phú Trong nhiều trường hợp, giáo viên có thể giới thiệu cho học sinh kinh nghiệm sáng tạo của các nhà bác học

b Luyện tập phỏng đoán, dự đoán, xây dựng giả thuyết

Dự đoán có vai trò rất quan trọng trên con đường sáng tạo khoa học Dự đoán dựa chủ yếu vào trực giác, kết hợp với kinh nghiệm phong phú và kiến thức sâu sắc về mỗi lĩnh vực Dự đoán khoa học không phải là tuỳ tiện mà luôn luôn phải

có một cơ sở nào đó, tuy chưa thật là chắc chắn Học sinh có thể dự đoán theo các cách sau:

- Dựa vào sự liên tưởng tới một kinh nghiệm đã có;

- Dựa trên sự tương tự;

- Dựa trên sự xuất hiện đồng thời giữa hai hiện tượng mà dự đoán giữa chúng có quan hệ nhân quả;

- Dựa trên nhận xét thấy: hai hiện tượng luôn luôn biến đổi đồng thời, cùng tăng hoặc cùng giảm mà dự đoán về quan hệ nhân quả giữa chúng;

- Dựa trên sự thuận nghịch thường thấy của nhiều quá trình;

- Dựa trên sự mở rộng phạm vi ứng dụng của một kiến thức đã biết sang một lĩnh vực khác;

- Dự đoán về mối quan hệ định lượng

c Luyện tập đề xuất phương án kiểm tra dự đoán

Trong nghiên cứu vật lí, một dự đoán, một giả thuyết thường là một sự khái quát các sự kiện thực nghiệm nên nó có tính chất trừu tượng, tính chất chung, không thể kiểm tra trực tiếp được Muốn kiểm tra xem dự đoán, giả thuyết có phù hợp với thực tế không, ta phải xem điều dự đoán đó biểu hiện trong thực tế như thế nào, có những dấu hiệu nào có thể quan sát được Điều đó có nghĩa là: từ một dự đoán, giả thuyết, ta phải suy ra được một hệ quả có thể quan sát được trong thực tế, sau đó tiến hành thí nghiệm để xem hệ quả rút ra bằng suy luận đó có phù hợp với kết qủa thí nghiệm không Hệ quả suy ra được phải khác với những sự kiện ban đầu dùng

17

làm cơ sở cho dự đoán thì mới có ý nghĩa Số hệ quả phù hợp với thực tế càng nhiều thì dự đoán càng trở thành chắc chắn, sát với chân lí hơn Quá trình rút ra hệ quả thường áp dụng suy luận lôgic hay suy luận toán học Sự suy luận này phải đảm bảo

là đúng qui tắc, qui luật, không phạm sai lầm Những qui tắc, qui luật đó đều đã biết; cho nên, về nguyên tắc, sự suy luận đó không đòi hỏi một sự sáng tạo thực sự,

có thể kiểm soát được

d Giải các bài tập sáng tạo

Trong dạy học vật lí, người ta còn xây dựng những loại bài tập nhằm bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh gọi là bài tập sáng tạo Trong loại bài tập sáng tạo này, 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 thể suy ra một cách lôgic từ những kiến thức đã học Khi khảo sát chu trình sáng tạo khoa học, ta đã biết: hai giai đoạn khó khăn hơn cả đòi hỏi sự sáng tạo là giai đoạn từ sự kiện cảm tính tới việc xây dựng

mô hình giả thuyết trừu tượng và giai đoạn chuyển từ một tiên đề lí thuyết, những qui luật nhất định của hiện tượng sang việc kiểm tra bằng thực nghiệm Giai đoạn thứ nhất đòi hỏi sự giải thích hiện tượng, trả lời câu hỏi “tại sao”? Còn giai đoạn thứ hai lại đòi hỏi thực hiện một hiện tượng thực, đáp ứng với những yêu cầu đã cho, nghĩa là trả lời câu hỏi “làm thế nào”? Tương ứng với hai trường hợp trên là hai bài tập sáng tạo: bài tập nghiên cứu và bài tập thiết kế chế tạo

1.2 Dạy học sáng tạo

1.2.1 Cơ sở lí thuyết của dạy học sáng tạo

Trong luận văn này, dạy học sáng tạo được hiểu là dạy học nhằm mục đích bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho người học

Trong lịch sử Sáng tạo học, đã tồn tại các quan điểm khác nhau về sáng tạo:

* Sáng tạo là bẩm sinh, sáng tạo không có con đường logic, không dạy được

* Sáng tạo = bẩm sinh + rèn luyện (tích luỹ) => nhảy vọt về chất (Lí thuyết vùng phát triển gần của Vưgôtxki) Theo quan điểm thứ hai thì có thể dạy được, bồi dưỡng được tư duy sáng tạo

18

Người khởi xướng khoa học sáng tạo là Altshuller (Nga), ông đã nung nấu lí thuyết để giúp bất kì người bình thường nào cũng có thể sáng tạo được Cùng với các cộng sự, dựa trên cơ sở kiến thức tổng hợp của nhiều bộ môn khoa học và kĩ thuật đã phân tích các hồ sơ sáng chế kĩ thuật để xây dựng nên Lí thuyết giải các bài toán sáng chế (TRIZ), hình thành phương pháp luận sáng tạo (hay Sáng tạo học)

Một trong những đặc điểm quan trọng của hoạt động sáng tạo là tính mới mẻ của sản phẩm Theo quan điểm tâm lí học, sản phẩm mới mẻ có tính chất chủ quan đóng vai trò quan trọng đối với hoạt động học tập sáng tạo Tính chủ quan của cái mới được xem như dấu hiệu đặc trưng của quá trình sáng tạo, cho khả năng định hướng hoạt động sáng tạo của người học

Năng lực tư duy sáng tạo gắn liền với kĩ năng , kĩ xảo, vốn hiểu biết của chủ thể Có thể dạy tư duy sáng tạo cho HS phổ thông thông qua dạy kiến thức Kiến thức khoa học là đã biết đối với nhân loại nhưng là mới mẻ đối với HS Việc tổ chức các hoạt động sáng tạo gắn liền với quá trình nhận thức có tác dụng phát triển

tư duy sáng tạo cho HS Học sinh sáng tạo không đem lại lợi ích gì cho nhân loại

mà để tập dượt sáng tạo, sáng tạo ra chính bản thân mình bây giờ, chuẩn bị sau này sáng tạo ra cái mới cho dân tộc, cho đất nước

- Theo Vưgôtxki: Chỗ tốt nhất để phát triển những phẩm chất tâm lí là vùng phát triển gần Đó là vùng nằm giữa khả năng đang có và nhiệm vụ mới phải thực hiện

mà ta chưa biết cách làm, nhưng nếu có sự cố gắng cá nhân và có sự giúp đỡ của những người cùng trình độ hoặc có trình độ cao hơn thì có thể tự lực thực hiện được Như vậy:

1.2.3 Cơ sở lí luận dạy học

Dạy học sáng tạo biểu hiện sự thống nhất giữa chức năng: giáo dục, giáo dưỡng và phát triển Trong dạy học sáng tạo, học sinh chiếm lĩnh được tri thức theo phương pháp nghiên cứu của các nhà khoa học (sơ đồ 1.2 - Chu trình nhận thức sáng tạo của Razumôpxki) nhờ vậy mà tư duy sáng tạo được phát triển Đồng thời dạy học sáng tạo cũng góp phần bồi dưỡng cho học sinh những đức tính cần thiết như tính chủ động, tích cực, kiên trì, vượt khó, tính kế hoạch và thói quen tự kiểm tra, đánh giá

Sơ đồ 1.2: Chu trình nhận thức sáng tạo của Razumôpxki

1.2.4 Cơ sở phương pháp luận sáng tạo

Dạy học sáng tạo lấy lí thuyết TRIZ và các phương pháp tích cực hoá tư duy

của phương pháp luận sáng tạo làm cơ sở Theo TRIZ có 40 thủ thuật (nguyên tắc) sáng tạo cơ bản

TRIZ hình thành và phát triển ở Nga, sau đó lan ra nhiều nước khác Đặc biệt

ở Mĩ, từ năm 1991 TRIZ phát triển mạnh mẽ và nhanh chóng Ở nước ta, Phan Dũng là người đầu tiên đưa Sáng tạo học một cách bài bản vào Việt Nam “Trung tâm sáng tạo khoa học kĩ thuật” do Phan Dũng sáng lập ra đã hoạt động rất có hiệu

20

quả Hàng ngàn bản thu hoạch của học viên đều nói lên những điều thống nhất rằng, môn học mới mẻ hấp dẫn và bổ ích cho mọi ngành nghề, mọi lĩnh vực của cuộc sống, cho nhiều lứa tuổi, cho cá nhân và gia đình Họ kiến nghị nên đưa vào dạy học ở các trường phổ thông, đại học, cộng đồng bằng các hình thức và phương pháp thích hợp

1.2.5 Dạy học sáng tạo Vật lí ở trường phổ thông

Vật lí là một bộ môn khoa học tự nhiên, Vật lí phổ thông chủ yếu là Vật lí thực nghiệm có tác dụng to lớn trong việc bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho HS

Phát triển tư duy nói chung, tư duy sáng tạo nói riêng là một trong bốn nhiệm

vụ của dạy học vật lí Phát triển tư duy sáng tạo ở học sinh bằng cách rèn luyện những thao tác, hành động, phương pháp nhận thức cơ bản nhằm chiếm lĩnh kiến thức vật lí, vận dụng sáng tạo để giải quyết vấn đề trong học tập và hoạt động thực tiễn sau này

Theo tinh thần lí luận dạy học hiện đại, phát triển tư duy vật lí được đặt ngang tầm với nhiệm vụ trang bị tri thức Thậm chí trong chừng mực nhất định đối với những HS có thiên hướng trở thành nhà nghiên cứu thì nó còn quan trọng hơn

21

- Bài tập sáng tạo

Bài tập sáng tạo là bài tập được xây dựng nhằm mục đích rèn luyện bồi dưỡng năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh Đó là loại bài tập tương tự như bài toán tình huống xuất phát, tức loại bài tập mà giả thiết không có thông tin đầy đủ liên quan đến hiện tượng, quá trình vật lí; có những đại lượng ẩn dấu; điều kiện bài tập không chứa đựng chỉ dẫn trực tiếp về angôrit giải hay kiến thức vật lí cần sử dụng Bài tập sáng tạo đòi hỏi ở học sinh tính nhạy bén trong tư duy, khả năng tưởng tượng (bản chất của hoạt động sáng tạo), sự vận dụng kiến thức một cách linh hoạt, sáng tạo để giải quyết vấn đề trong những tình huống mới, hoàn cảnh mới; học sinh phát hiện ra những điều chưa biết, chưa có Đặc biệt, bài tập sáng tạo yêu cầu khả năng đề xuất, đánh giá theo ý kiến riêng của bản thân học sinh

Theo Ra-zu-mốp-xki, Bài tập sáng tạo được chia thành hai loại: Bài tập nghiên cứu: (trả lời câu hỏi “tại sao?”) và bài tập thiết kế (trả lời câu hỏi “làm thế nào”?) Trong bài tập thiết kế đòi hỏi HS phải đề xuất một thiết bị (vẽ các bộ phận chính và sắp xếp chúng) để thoả mãn yêu cầu tạo ra một hiện tượng vật lí nào đó Trong BT nghiên cứu yêu cầu HS nghiên cứu để giải thích một hiện tượng mới gặp nào đó

1.3.2 Các dấu hiệu nhận biết bài tập sáng tạo về Vật lí

Để nhận biết các bài tập sáng tạo tác giả Phạm Thị Phú, Nguyễn Đình Thước [17] đã nêu ra những dấu hiệu sau:

a Bài tập có nhiều cách giải

Dạng bài tập này sẽ tạo cho học sinh thói quen nhìn nhận vấn đề dưới nhiều góc độ, kích thích tính sáng tạo của học sinh

b Bài tập có hình thức tương tự nhưng có nội dung biến đổi

Loại BT này thường có nhiều câu hỏi, câu hỏi một là BT luyện tập, các câu hỏi tiếp theo có hình thức tương tự, nếu vẫn áp dụng phương pháp giải như trên thì

sẽ dẫn đến bế tắc vì nội dung câu hỏi đã có sự biến đổi về chất

c Bài tập thí nghiệm

22

BT thí nghiệm vật lí gồm BT thí nghiệm định tính, BT thí nghiệm định lượng BT thí nghiệm định tính yêu cầu thiết kế thí nghiệm theo một mục đích cho trước, thiết kế một dụng cụ vật lí hoặc yêu cầu làm thí nghiệm theo chỉ dẫn quan sát

và giải thích hiện tượng xảy ra BT thí nghiệm định lượng gồm BT đo đạc các đại lượng vật lí, minh hoạ quy luật vật lí bằng thí nghiệm

d Bài tập cho thiếu, thừa, hoặc sai dữ kiện

Việc nhìn nhận các vấn đề trong loại BT này có tác dụng rèn luyện tư duy phê phán, tư duy sáng tạo cho HS Để giải quyết được vấn đề của BT này, HS cần phải có sự phát hiện ra những điều chưa hợp lí và có được sự lí giải cần thiết, tự cung cấp số liệu cho bài toán thiếu dữ kiện, nếu là đề toán sai thì phải tìm ra chỗ sai

và chọn giải pháp tối ưu làm cho đề toán hết sai Loại BT này còn gặp trong trường hợp HS cần có ý tưởng để đề xuất hoặc thiết kế vận dụng tri thức để đạt được yêu cầu nào đó của cuộc sống hay kỹ thuật

e Bài tập nghịch lí, ngụy biện

Đây là dạng BT chứa đựng một sự ngụy biện nên dẫn đến nghịch lí: kết luận rút ra mâu thuẫn với thực tiễn hay mâu thuẫn với nguyên tắc, định luật vật lí đã biết

Các dấu hiệu d và e có tác dụng bồi dưỡng tư duy phê phán, phản biện cho HS; giúp

cho tư duy có tính nhạy bén

f Bài toán hộp đen

Theo Bunxơman, bài toán hộp đen gắn liền với việc nghiên cứu đối tượng

mà cấu trúc bên trong là đối tượng nhận thức mới (chưa biết), nhưng có thể đưa ra

mô hình cấu trúc của đối tượng nếu cho các dữ kiện “đầu vào”, “đầu ra” Giải bài toán hộp đen là quá trình sử dụng kiến thức tổng hợp, phân tích mối quan hệ giữa

dữ kiện “đầu vào”, “đầu ra” để tìm thấy cấu trúc bên trong của hộp đen Tính chất quá trình tư duy của HS khi giải bài toán hộp đen tương tự với quá trình tư duy của người kĩ sư nghiên cứu cấu trúc của chiếc đồng hồ mà không có cách nào tháo được chiếc đồng hồ đó ra, anh ta phải đưa ra mô hình cấu trúc của đồng hồ, vận hành mô hình đó, điều chỉnh mô hình cho đến khi hoạt động của nó giống như chiếc đồng hồ thật, thì khi đó mô hình sáng tạo của người kĩ sư phản ánh đúng cấu tạo của chiếc

1.3.3 Chiến lược tổng quát giải bài tập vật lí

Chiến lược giải bài tập vật lí gồm sáu bước sau: [15]

1) Diễn đạt thành lời bài tập

2) Định rõ tính chất bài tập, tức là phân tích thông tin đã cung cấp và xác định cái

gì đã biết và cái gì cần biết để giải được bài tập

3) Khám phá, tức là động não tìm các chiến lược tổ chức thông tin đã cho và tìm

cho được cái cần biết Đây là một bước cực kì quan trọng của toàn bộ quá trình giải bài tập vật lí Khám phá tức là học cách đối chiếu các thông tin đã cho (dữ kiện) với các thông tin yêu cầu phải tìm (đáp số) để đạt đến lời giải của bài tập Đó cũng là quá trình phải đi đến những thông tin mới có giá trị gợi mở cho mình phương hướng tìm tòi khai thác dữ kiện hữu ích, tìm ra các con đường có thể đi theo để đạt kết quả

Đó cũng là những chiến lược chung về giải bài tập vật lí và những chiến lược cụ thể

ứng với từng lớp hoặc từng loại bài tập vật lí nhất định Các chiến lược giải bài tập vật lí về thực chất là những phương pháp nghiên cứu đặc thù của vật lí học Học sinh sẽ phải học cách vận dụng chúng dần từng bước vào việc giải bài tập vật lí để cuối cùng nắm vững chính nội dung khoa học vật lí cũng như các phương pháp của khoa học vật lí để có thể sử dụng một cách thành thạo và sáng tạo vật lí học trong

cuộc sống lao động của mình sau này Có thể kể một số chiến lược chung như sau:

- Lập một bảng các số liệu, hoặc một đồ thị

- Làm một mô hình để quan sát sự hoạt động, diễn biến của hiện tượng

- Hành động như mô tả trong bài tập (khi cần cũng tiến hành cả việc nghiên cứu thực nghiệm)

- Phỏng đoán kết quả của hiện tượng mô tả và kiểm tra lại Chiến lược này có thể gọi là “ thử và sai ”

- Đi giật lùi từ cái cần tìm đến cái đã cho trong bài tập

24

- Giải một bài tập đơn giản hơn hoặc một bài tập tương tự

- Hỏi chuyên gia (hoặc tìm tài liệu đọc thêm)

4) Kế hoạch, tức là quyết định chọn một chiến lược hoặc một nhóm chiến lược và

lập các bước phụ cho chiến lược đã chọn

5) Thực thi kế hoạch

Trong quá trình giải bài tập thì các kĩ năng tính toán, kĩ năng thực hành vật lí quyết định sự thành công của việc giải bài tập Mỗi bài tập là một dịp tốt giúp HS rèn luyện kĩ năng

6) Đánh giá, tức là khẳng định điều đã làm được, khẳng định đã giải xong bài tập và

tại sao giải được hoặc tại sao không giải được

Trong kế hoạch tổng thể gồm sáu bước giải bài tập vật lí luôn có mặt các

chiến lược chung giải bài tập hiểu như là những phương pháp chung của vật lí học

vận dụng vào việc giải các bài tập vật lí đa dạng Trong khi học giải các bài tập vật

lí theo chiến lược cụ thể, cần yêu cầu HS phải nhanh chóng khái quát hoá về những

chiến lược (phương pháp) giải từng lớp bài tập tương đối bao quát

Để hoạt động giải bài tập vật lí của HS đạt kết quả tốt, GV cần phải trợ giúp

HS bằng hệ thống câu hỏi định hướng tư duy

1.3.4 Định hướng tư duy cho học sinh trong quá trình giải bài tập vật lí

Tuỳ theo nội dung của bài tập và mục đích sư phạm của việc giải bài tập, có

ba kiểu định hướng tư duy của học sinh

a Hướng dẫn tìm tòi qui về kiến thức, phương pháp đã biết

Hướng dẫn tìm tòi qui về kiến thức, phương pháp đã biết có nghĩa là: thoạt mới tiếp xúc với vấn đề cần giải quyết, không thấy ngay mối quan hệ của nó với những cái đã biết, không thể áp dụng ngay một quy tắc, một định luật hay một cách làm đã biết mà cần phải tìm tòi bằng phương pháp phân tích, tổng hợp, so sánh để tìm ra dấu hiệu tương tự với cái đã biết (phương pháp tương tự) Kiểu hướng dẫn này thường gặp khi HS vận dụng kiến thức đã biết nhưng chưa có phương pháp, quy trình hữu hiệu Trong quá trình hướng dẫn HS giải bài tập, GV cần sử dụng câu hỏi định hướng tư duy giúp HS nhận ra phương pháp tương tự để giải quyết vấn đề

25

b Hướng dẫn tìm tòi sáng tạo từng phần

Kiểu hướng dẫn này thường được sử dụng khi nghiên cứu tài liệu mới Ở đây, không thể hoàn toàn sử dụng những kiến thức đã biết, không có con đường suy luận lôgic để suy ra từ cái đã biết mà đòi hỏi sự sáng tạo thực sự, một bước nhảy vọt trong nhận thức (tình huống cần vận dụng các nguyên tắc sáng tạo) Các câu hỏi định hướng tư duy của GV phải hướng HS vào việc sử dụng các nguyên tắc sáng tạo để giải quyết vấn đề Việc được tập dượt vận dụng các nguyên tắc sáng tạo trong những tình huống như vậy nhiều lần sẽ tích luỹ cho HS kinh nghiệm, có sự nhạy cảm phát hiện, đề xuất được giải pháp sáng tạo để vượt qua khó khăn

c Hướng dẫn tìm tòi sáng tạo khái quát

Ở kiểu hướng dẫn này, GV chỉ hướng dẫn HS xây dựng phương hướng chung giải quyết vấn đề, còn việc vạch kế hoạch chi tiết và thực hiện kế hoạch đó

HS tự làm Kiểu hướng dẫn này áp dụng cho đối tượng HS khá và giỏi Trong điều kiện không tách những HS khá ra thành một lớp riêng, GV vẫn có thể sử dụng kiểu hướng dẫn này kết hợp với kiểu hướng dẫn tìm tòi sáng tạo từng phần HS khá thì

có thể tích cực tham gia thảo luận ngay từ khi xác định phương hướng và lập kế hoạch tổng thể, còn HS yếu hơn thì tham gia vào giải quyết từng phần cụ thể của kế hoạch đó

1.3.5 Mối quan hệ giữa TRIZ và bài tập sáng tạo về vật lí

Trong xã hội, người ta dạy và học rất nhiều thứ: từ các môn khoa học đến các môn nghệ thuật… Nhưng còn ít ai biết rằng, người ta còn dạy và học tư duy sáng tạo nhằm giúp mỗi người bình thường đưa ra và thực hiện những ý tưởng mới,

có ích thông qua môn học “Phương pháp luận sáng tạo khoa học và kỹ thuật Giải quyết vấn đề và ra quyết định”

Người đặt nền móng cho khoa học nghiên cứu tư duy sáng tạo để xây dựng các phương pháp, các quy tắc làm sáng chế và phát minh trong mọi lĩnh vực là nhà toán học Papos (thế kỉ 3, Hy lạp cổ) Đầu tiên môn khoa học này có tên là Heurictics (khoa học sáng tạo) Về sau, trong Hội nghị quốc tế nghiên cứu sáng tạo (năm 1990, tại Mỹ): thuật ngữ khoa học sáng tạo bằng tiếng Anh được đề nghị là:

26

Creatology Hiện tại trên thế giới có khá nhiều phương pháp, phương pháp luận sáng tạo được xây dựng dựa trên những cách tiếp cận khác nhau Cách tiếp cận dựa trên các quy luật phát triển hệ thống với mục đích xây dựng cơ chế định hướng phát triển tư duy sáng tạo (nhằm khắc phục nhược điểm cơ bản nhất của phương pháp

thử và sai) như: Lý thuyết giải các bài toán sáng chế, phiên âm từ tiếng Nga của

TPИЗ (Teopuя Pешения Изобретательских Задач, thuật ngữ tiếng Anh: Theory

of inventive problem solving tips) viết tắt theo tiếng Nga và chuyển sang kí tự Latinh là TRIZ, từ đó hình thành Phương pháp luận sáng tạo (Sáng tạo học) Tác giả của TRIZ là ông Genrikh Saulovich Altshuleter (1926-1998), nhà sáng chế đồng thời là nhà văn viết truyện khoa học viễn tưởng người Nga Từ những năm 1980, TRIZ phát triển mạnh mẽ ở Liên xô và nhanh chóng truyền bá sang các nước; Nhật Bản, Pháp, Anh, Đức, Thụy Điển, Tây Ban Nha, Israel, Mexico,… Riêng Mỹ tiếp nhận chậm hơn (từ năm 1991) nhưng phát triển nhanh chóng, lôi kéo nhiều chuyên gia về TRIZ từ Nga sang Mỹ,… thành lập viện TRIZ, viện Altshuler, trường Đại học TRIZ… Trong các môn học tại Đại học Harvard không có môn nào thu hút nhiều sinh viên ghi danh học như môn “101 tư duy về tư duy”, những nguyên tắc cơ bản TRIZ là một trong những nội dung cơ bản của môn học này Ở nước ta, những hoạt động liên quan đến khoa học về tư duy sáng tạo mới thực sự bắt đầu vào cuối thập kỷ 70 và còn mang tính tự phát, không thuộc hệ thống giáo dục Phan Dũng là người đầu tiên đưa sáng tạo học một cách bài bản vào Việt Nam “Trung tâm sáng tạo khoa học kỹ thuật” do Phan Dũng sáng lập ra đã hoạt động có hiệu quả Đến nay tính thuyết phục của TRIZ đã được khẳng định, ở Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh các lớp học về TRIZ liên tục được khai giảng cho mọi đối tượng chủ yếu là người lớn, TRIZ trở thành lý thuyết lớn với hệ thống công cụ thuộc loại hoàn chỉnh nhất hiện nay trong lĩnh vực sáng tạo và đổi mới TRIZ bao gồm [5]:

- 9 quy luật phát triển hệ thống

- 40 nguyên tắc sáng tạo cơ bản dùng để khắc phục các mâu thuẫn kỹ thuật

- 11 biến đổi mẫu dùng để giải các bài toán sáng chế

- Chương trình giải các bài toán ARIZ

27

Chưa kể người sử dụng còn có thể tiếp tục tổ hợp những thành phần này lại với nhau theo vô vàn cách để có được sự đa dạng vô tận

+ TRIZ và BTST về vật lí ở trường phổ thông có điểm chung đó là “bài toán

có vấn đề” cần phải tìm phương pháp giải quyết

+ TRIZ là phương pháp luận sáng tạo nhằm mục đích tạo ra bất kì cái gì có đồng thời tính mới và tính ích lợi

+ TRIZ và BTST có cùng một đối tượng là nghiên cứu và hoàn thiện tư duy sáng tạo - quá trình suy nghĩ giải quyết vấn đề và ra quyết định của mỗi người, có cùng mục đích là trang bị cho người học hệ thống các phương pháp và kỹ năng cụ thể, giúp họ nâng cao năng suất hiệu quả về lâu dài, tiến tới điều khiển tư duy sáng tạo để tiến tới hoàn thiện con người trong các mối quan hệ con người với con người, con người với xã hội, con người với công cụ lao động và con người với tự nhiên

+ Mặt khác TRIZ và BTST có sự tương tự về bản chất là tìm ra cái mới, đi từ cái chưa biết đến biết; chỉ khác nhau về mức độ và điều kiện nhận thức “Cái mới” trong dạy học có tính cục bộ (trong phạm vi lớp học, thậm chí trong từng cá nhân người học) “Cái mới” trong TRIZ là cái mới đối với cả nhân loại (gọi là phát minh hay sáng chế) “Cái mới” cần phải đạt được theo con đường của nhận thức sáng tạo, chịu sự chi phối của quy luật nhận thức do Lênin nêu ra: từ trực quan sinh động đến

tư duy trừu tượng, và từ tư duy trừu tượng trở về với thực tiễn, là con đường của nhận thức chân lý, nhận thức hiện tại khách quan

+ TRIZ là lý thuyết giải các bài toán sáng chế trong kỹ thuật, mà Vật lí học là một khoa học mà lý thuyết và sản phẩm của nó liên quan rất nhiều đến lĩnh vực khoa học kỹ thuật

1.3.6 Giới thiệu một số nguyên tắc sáng tạo của TRIZ có thể vận dụng trong xây dựng và giải bài tập sáng tạo vật lí

1) Nguyên tắc 1 Nguyên tắc phân nhỏ: Chia đối tượng thành các phần độc

lập; Làm đối tượng trở nên tháo lắp được; Tăng mức độ phân nhỏ của đối tượng

28

Vận dụng trong dạy học: Bài tập khó có thể tách thành những bài tập nhỏ dễ

hơn, giải từng bài tập nhỏ là từng bước giải bài tập lớn (bài tập tổng quát), bài tập nhỏ là những trường hợp riêng, cụ thể

2) Nguyên tắc 2 Nguyên tắc tách khỏi: Tách phần gây “phiền phức” hay

ngược lại, tách phần duy nhất “cần thiết” ra khỏi đối tượng

Vận dụng trong dạy học: Đơn giản hóa bài tập (làm dễ bài tập bằng cách lí

tưởng hóa một số điều kiện)

3) Nguyên tắc 3 Nguyên tắc phẩm chất cục bộ: Chuyển đối tượng có cấu

trúc đồng nhất thành không đồng nhất; Các phần khác nhau của đối tượng phải có chức năng khác nhau; Mỗi phần của đối tượng phải ở trong những điều kiện thích hợp nhất đối với công việc

Vận dụng trong dạy học: Thiết kế các mô hình hay thiết bị kỹ thuật (các ứng

dụng kỹ thuật của vật lí)

4) Nguyên tắc 4 Nguyên tắc phản (bất) đối xứng: Chuyển đối tượng có hình

dạng đối xứng thành không đối xứng, phản đối xứng; Nếu đối tượng phản đối xứng, tăng mức độ đối xứng (giảm bậc đối xứng)

5) Nguyên tắc 5 Nguyên tắc kết hợp: Kết hợp các đối tượng đồng nhất hoặc

các đối tượng dùng cho các hoạt động kế cận; Kết hợp về mặt thời gian các hoạt động đồng nhất hoặc kế cận

Vận dụng trong dạy học: Kết hợp 2 hoặc 3 bài tập cơ sở thành bài tập sáng

tạo

6) Nguyên tắc 10 Nguyên tắc thực hiện sơ bộ: Thực hiện trước sự thay đổi,

tác động cần có, hoàn toàn hoặc từng phần đối với đối tượng; Cần sắp xếp các đối tượng trước sao cho chúng có thể hoạt động từ vị trí thuận lợi nhất và không mất thời gian dịch chuyển

Vận dụng trong dạy học: Giải bài tập ở dạng đơn giản hóa

7) Nguyên tắc 13 Nguyên tắc đảo ngược: Thay vì hành động như yêu cầu

bài toán thì hành động ngược lại; Làm phần chuyển động của đối tượng thành đứng yên và ngược lại; Lật ngược đối tượng, lộn trái đối tượng

29

Vận dụng trong dạy học: Hoán vị giả thiết, kết luận của bài tập theo hướng

tăng giá trị thực tiễn của bào tập

8) Nguyên tắc 15 Nguyên tắc linh động: Cần thay đổi các đặc trưng của đối

tượng hay môi trường ngoài sao cho chúng tối ưu trong từng giai đoạn làm việc; Phân chia đối tượng thành từng phần có khả năng chuyển đổi với nhau; Nếu đối tượng nhìn chung bất động thì làm cho nó di động được

Vận dụng trong dạy học: Đa dạng hóa các bài tập

9) Nguyên tắc 22 Nguyên tắc biến hại thành lợi: Sử dụng tác nhân có hại để

thu được hiệu ứng có lợi; Khắc phục tác nhân bằng cách kết hợp nó với tác nhân khác; Thay đổi tác nhân có hại đến mức không thể có hại nữa

Vận dụng trong dạy học: Chuyển những tình huống, bài tập đơn giản, bình

thường không có tác dụng thành các tình huống, bài tập có tác dụng phát huy tính

sáng tạo của học sinh

10) Nguyên tắc 26 Nguyên tắc sao chép (copy): Thay vì sử dụng những cái

không chép được, phức tạp, đắt tiền, không tiện lợi hoặc dễ vỡ; Thay thế đối tượng hoặc hệ các đối tượng bằng bản sao quang học

Vận dụng trong dạy học: Tạo ra bài tập tương tự

11) Nguyên tắc 33 Nguyên tắc đồng nhất: Những đối tượng, tương tác với

đối tượng cho trước phải được làm từ cùng một vật liệu

Vận dụng trong dạy học: Đồng nhất hóa dữ kiện bài tập

12) Nguyên tắc 35 Nguyên tắc thay đổi thông số lí, hóa của đối tượng: Thay

đổi trạng thái đối tượng; Thay đổi nồng độ hay độ đậm đặc; Thay đổi độ dẻo; Thay đổi nhiệt độ, thể tích

Vận dụng trong dạy học: Thay đổi các dữ kiện bài toán để tạo ra tình huống

30

cứu vật lí; dựa vào bản chất của tư duy sáng tạo, hệ thống các nguyên tắc sáng tạo, tôi đề xuất phương pháp xây dựng bài tập sáng tạo về vật lí để bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh trong dạy học vật lí như sau:

Bước 1: Lựa chọn bài tập xuất phát (BTXP): Nếu chúng ta tìm tòi, chúng ta có thể

khám phá ra sự kích thích và các cốt lõi từ những BT đơn giản nhất mà bạn gặp, từ

đó phát sinh ra những tia lửa sáng tạo

BTXP có thể là bài tập của môn học khác, của một phần khác, chúng ta có thể sử dụng nhiều BTXP cùng một lúc, có thể kết hợp nhiều BTXP từ nhiều phần khác nhau BTXP có thể là BTST BTXP có thể là một hiện tượng vật lí, một thí nghiệm vật lí…

Bước 4: Xây dựng bài tập sáng tạo Để tiến đến được ý tưởng sáng tạo để xây dựng

được một BTST thì trước hết chúng ta phải hiểu rõ vấn đề thật sự là gì Một phương

pháp để phân tích vấn đề là chia nó thành những phần nhỏ (nguyên tắc phân nhỏ)

Sau đó chúng ta hãy đọc, đọc lại và đọc nữa những kết quả phân tích được Hãy tìm

ra các sự kiện và dồn cho đầy đầu óc của bạn Ở đây chúng ta có thể sẽ theo phương thức của Edison, người có thói quen đã được ghi nhận là sưu tầm, xếp đặt các sự

31

kiện và các ý tưởng sẵn có về một vấn đề, tiếp đến tìm ra những mối tương quan chưa biết đến hay chưa được nhận ra giữa các sự kiện và các ý tưởng nói trên Và cuối cùng chúng ta hãy tìm mục tiêu bị che giấu, trong nhiều trường hợp mục tiêu bị chính chúng ta làm cho nó lẩn trốn, chính chúng ta, hoặc do hoàn cảnh, hay do những thái độ có sẵn đã in sâu vào chúng ta Để tìm ra mục tiêu cuối cùng, tức là xây dựng được BTST có thể vận dụng các nguyên tắc sáng tạo trong TRIZ để xây dựng các BTST theo các cách sau:

- Kết hợp các BT thành một BT tổng quát hơn (nguyên tắc kết hợp)

- Thay đổi thông số của một số đại lượng vật lí để chuyển BT thành một BT có bản

chất hoàn toàn khác (nguyên tắc thay đổi thông số lí hóa của đối tượng)

- Từ một ứng dụng của một hiện tượng vật lí, có thể chuyển hóa thành lời một BT

(nguyên tắc linh động, nguyên tắc đảo ngược)

- Bỏ bớt một số dữ kiện của BT (nguyên tắc giải thiếu hoặc thừa)

- Cụ thể hóa BT (nguyên tắc phân nhỏ)

- Phát biểu lời BT theo một cách khác (nguyên tắc linh động)

Bước 5: Giải BTST Kiểm nghiệm tính đúng đắn của BTST và đánh giá mức sáng

tạo (nhìn theo “tính mới”, nhìn theo “sử dụng kiến thức”, nhìn theo “tính ích lợi”), được xem xét dưới góc độ bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho HS, của BT biến đổi được

so với BTXP Để đánh giá tính sáng tạo của BT biến đổi được chúng ta có thể trả lời câu hỏi “Tính mới đó đem lại lợi ích gì? Trong phạm vi áp dụng nào?” và cuối cùng kết luận theo định nghĩa sáng tạo

Ta có thể mô hình hóa qúa trình xây dựng BTST theo sơ đồ sau đây (sơ đồ 1.3)

Lựa

chọn

BTXP

Giải BTXP

Phân tích kết quả BTXP

Xây dựng BTST

Giải BTST

Sơ đồ 1.3 Các bước xây dựng bài tập sáng tạo

32

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

Trên đây tôi đã trình bày cơ sở lí luận của việc xây dựng BTST Những vấn

đề cơ bản được trình bày trong chương có thể tóm tắt như sau:

Tư duy sáng tạo là quá trình suy nghĩ để giải quyết vấn đề và ra quyết định

Tư duy sáng tạo cần cho tất cả mọi người Việc bồi dưỡng tư duy sáng tao phải dựa vào quy luật hình thành của nó

Một trong những phương tiện bồi dưỡng tư duy sáng tạo có hiệu quả đó chính là BTST BTST về vật lí là bài tập mà giả thiết không có thông tin đầy đủ liên quan đến hiện tượng quá trình vật lí, có những đại lượng được ẩn dấu, điều kiện BT không chứa đựng chỉ dẫn trực tiếp về angôrit giải hay kiến thức vật lí cần sử dụng

Vận dụng lí thuyết TRIZ, tôi đề xuất phương pháp xây dựng BTST như sơ

đồ 1.3

Một trong những vấn đề quan trọng sau khi xây dựng BTST là hướng dẫn

HS giải nó Có thể giải BTST bằng các nguyên tắc sáng tạo của TRIZ

Phương pháp xây dựng BTST được tôi vận dụng xây dựng hệ thống BTST phần “Quang học” - Vật lí 11- Nâng cao sẽ trình bày ở chương 2

33

Chương 2 XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP SÁNG TẠO PHẦN “QUANG HỌC” VẬT LÍ 11 THPT VÀ ĐỀ XUẤT CÁC PHƯƠNG ÁN DẠY HỌC

2.1 Mục tiêu dạy học của phần quang học lớp 11 – THPT nâng cao [19;tr55-56]

* Về kiến thức

Trong chương này HS cần nắm được một số vấn đề cơ bản sau đây:

- Biết được thế nào là hiện tượng khúc xạ ánh sáng Quy luật của hiện tượng khúc

xạ ánh sáng – Định luật khúc xạ ánh sáng

- Nêu được chiết suất tuyệt đối, chiết suất tỉ đối là gì và mối quan hệ giữa các chiết suất này với vận tốc truyền ánh sáng trong các môi trường; nêu được tính thuận nghịch của sự truyền ánh sáng

- Vận dụng định luật khúc xạ ánh sáng trong việc giải bài tập

- Biết được thế nào là hiện tượng phản xạ toàn phần Để xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần cần có những điều kiện nào?

- Biết được những ứng dụng quan trọng của phản xạ toàn phần trong thực tế cuộc sống, áp dụng đối với cáp quang

- Biết được thế nào Lăng kính, khi truyền qua lăng kính đường đi của tia sáng có đặc điểm gì?

- Nắm được công thức lăng kính và ứng dụng của nó

- Nêu được thấu kính mỏng là gì các đực trưng của thấu kính

- Phát biểu được định nghĩa độ tụ thấu kính và đơn vị đo độ tụ

- Nêu được số phóng đại của ảnh tạo bởi thấu kính là gì

- Viết được công thức thấu kính

- Nêu được cấu tạo, hoạt động của mắt khi quan sát vật, điều kiện để mắt quan sát được vật Cách khắc phục để quan sát được vật khi mắt bị các tật cận thị, viễn thị, mắt lão

- Mô tả được nguyên tắc cấu tao và công dụng của kính lúp, kính hiển vi và kính thiên văn

34

- Nêu được số bội giác là gì, Viết và vận dụng công thức tính số bội giác của kính lúp, kính hiển vi và kính thiên văn trong các trường hợp ngắm chừng

* Về kỹ năng

Khi học xong chương này HS cần có những kỹ năng sau đây:

- Xác định một cách định tính đường đi của tia sáng khi đi qua mặt phân cách của hai môi trường

- Vận dụng định luật khúc xạ để làm bài tập

- Xác định được chiết suất chất lỏng bằng phương pháp thực nghiệm

- Xác định được góc tới giới hạn để làm xảy ra hiện tượng phản xạ toàn phần

- Vận dụng các công thức về lăng kính để tính được góc ló, góc lệch

- Vẽ được đường đi của tia ló ra khỏi thấu kính hội tụ, phân kì và hệ hai thấu kính đồng trục

- Dựng được ảnh của vật thật qua thấu kính

- Vận dụng các công thức về thấu kính để giải được các bài tập thấu kính, hệ thấu kính và quang hệ ghép

- Giải được các bài tập về kính lúp, kính hiển vi, kính thiên văn

- Vẽ được ảnh của vật thất qua kính lúp, kính hiển vi, kính thiên văn và giải thích được tác dụng tăng góc trông của mỗi loại kính

- Xác định được tiêu cự của thấu kính bằng thực nghiệm

* Về thái độ

- Có thái độ nghiêm túc, tinh thần tự giác, tích cực trong học tập

- Có ý thức vận dụng những hiểu biết vật lí vào đời sống, học tập

- Yêu thích phương pháp thực nghiệm, bảo quản tốt các dụng cụ thí nghiệm

2.2 Phân tích cấu trúc, nội dung dạy học phần quang học lớp 11 – THPT