Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o
Trêng ®¹i häc Vinh
Vò thÞ minh
nghiªn cøu x©y dùng vµ sö dông hÖ thèng
bµi tËp s¸ng t¹o trong d¹y häc phÇn c¬ häc
líp 10 - trung häc phæ th«ng
LuËn ¸n tiÕn sÜ gi¸o dôc häc
Vinh - 2011
0
Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o
Trêng ®¹i häc Vinh
Vò thÞ minh
nghiªn cøu x©y dùng vµ sö dông hÖ thèng
bµi tËp s¸ng t¹o trong d¹y häc phÇn c¬ häc
líp 10 - trung häc phæ th«ng
CHuyªn ngµnh: Lý luËn vµ pPdh bé m«n vËt lÝ
M· sè: 62.14.10.02
LuËn ¸n tiÕn sÜ gi¸o dôc häc
Ngêi híng dÉn khoa häc:
PGS. TS. Hµ v¨n hïng
PGS. TS. Ph¹m thÞ phó
Vinh - 2011
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng được
ai công bố trong bất kỳ một công trình khoa học nào khác.
Tác giả
Vũ Thị Minh
LỜI CẢM ƠN
Tác giả luận án xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, khoa Sau
đại học, khoa Vật lí và Bộ môn phương pháp giảng dạy vật lí trường Đại
học Vinh.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS. TS. Hà Văn Hùng và
PGS. TS. Phạm Thị Phú đã tận tình hướng dẫn, động viên, giúp đỡ tác giả
trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận án.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn tới Ban giám hiệu và các giáo viên
vật lí các trường THPT Lê Viết Thuật - TP. Vinh - Nghệ An, trường THPT
Nguyễn Trãi - TP. Vinh - Nghệ An, trường THPT Nguyễn Công Trứ Nghi Xuân - Hà Tĩnh đã tạo điều kiện để tác giả tiến hành khảo sát thực tế
và thực nghiệm sư phạm đề tài.
Cuối cùng, tác giả xin chân thành cảm ơn tới gia đình, bạn bè và
người thân đã giúp đỡ, động viên tác giả trong quá trình nghiên cứu và
hoàn thành luận án này.
Vinh, tháng 9 năm 2011
Tác giả
MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU.......................................................................................................
1.
Lý do chọn đề tài................................................................................
2.
Tổng quan về vấn đề nghiên cứu........................................................
3.
Mục đích nghiên cứu..........................................................................
4.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu......................................................
5.
Giả thuyết khoa học............................................................................
6.
Nhiệm vụ nghiên cứu..........................................................................
7.
Phương pháp nghiên cứu....................................................................
8.
Đóng góp mới của đề tài...................................................................
9.
Cấu trúc của luận án..........................................................................
Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ
THỐNG BÀI TẬP SÁNG TẠO TRONG DẠY HỌC
VẬT LÍ THPT.........................................................................
1.1.
Năng lực tư duy sáng tạo..................................................................
1.1.1. Năng lực............................................................................................
1.1.2. Tư duy...............................................................................................
1.1.3. Sáng tạo.............................................................................................
1.1.4. Năng lực tư duy sáng tạo..................................................................
1.1.5. Những yếu tố ảnh hưởng đến năng lực tư duy sáng tạo của
học sinh.............................................................................................
1.1.6. Tính ì tâm lý và ảnh hưởng của nó đối với TDST............................
1.1.7. Các biện pháp rèn luyện TDST.........................................................
1.2.
Dạy học sáng tạo trong dạy học vật lí...............................................
1.2.1. Cơ sở tâm lí học về dạy học sáng tạo...............................................
1.2.2. Cơ sở lí luận dạy học về dạy học sáng tạo........................................
1.2.3. Các biện pháp dạy học sáng tạo trong môn vật lí ở trường
phổ thông..........................................................................................
1.3.
TRIZ và việc vận dụng các nguyên tắc sáng tạo của TRIZ vào
dạy học vật lí.....................................................................................
1.3.1. Tìm hiểu về TRIZ.............................................................................
1.3.2. Phân loại mức độ khó của bài toán và mức sáng tạo........................
1.3.3. Các phương pháp tích cực hoá tư duy vận dụng trong dạy học
sáng tạo.............................................................................................
1.4.
Bài tập sáng tạo về vật lí - phương tiện dạy học sáng tạo trong
môn vật lí ở trường phổ thông..........................................................
1.4.1. Khái niệm..........................................................................................
1.4.2. Phân biệt BTST với bài tập luyện tập..............................................
1.4.3. Các dấu hiệu nhận biết BTST về vật lí.............................................
1.4.4. Vận dụng các nguyên tắc sáng tạo của TRIZ vào việc xây
dựng hệ thống BTST phần cơ học lớp 10.........................................
1.4.5. Áp dụng các NTST của TRIZ vào hướng dẫn HS giải BTST
nhằm bồi dưỡng năng lực TDST cho học sinh.................................
1.4.6. Những biện pháp sư phạm cần thiết trong tiến trình sử dụng
BTST vào dạy học............................................................................
1.5.
Xây dựng thang đo đánh giá năng lực TDST của HS trong dạy
học BTST về vật lí............................................................................
1.5.1. Đánh giá theo tiêu chí......................................................................
1.5.2. Cơ sở xây dựng các tiêu chí đánh giá năng lực TDST.....................
1.5.3. Cách đánh giá....................................................................................
1.5.4. Thang đo...........................................................................................
1.5.5. Kiểm chứng thang đo........................................................................
Kết luận chương 1........................................................................................
Chương 2. XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP
SÁNG TẠO PHẦN CƠ HỌC LỚP 10 THPT.........................
2.1. Phân tích nội dung dạy học phần cơ học lớp 10...................................
2.1.1. Mục tiêu và nội dung dạy học phần cơ học lớp 10...........................
2.1.2. Phân phối chương trình phần cơ học lớp 10 theo chương trình
vật lí THPT hiện hành.......................................................................
2.2.
Điều tra thực trạng dạy học bài tập vật lí nói chung, BTST về
vật lí nói riêng ở trường phổ thông..................................................
2.2.1. Mục đích điều tra..............................................................................
2.2.2. Đối tượng điều tra.............................................................................
2.2.3. Kết quả điều tra.................................................................................
2.2.4. Nguyên nhân thực trạng....................................................................
2.2.5. Kết luận.............................................................................................
2.3.
Xây dựng hệ thống BTST và hướng dẫn HS giải BTST phần
cơ học lớp 10.....................................................................................
2.4.
Các hình thức sử dụng BTST trong dạy học vật lí ở trường
THPT lớp 10...................................................................................
2.4.1. Sử dụng BTST vào tiết bài tập........................................................
2.4.2. Sử dụng BTST vào tiết thực hành thí nghiệm trong giờ dạy
không chính khoá............................................................................
Kết luận chương 2......................................................................................
Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM...................................................
3.1.
Mục đích, nhiệm vụ TNSP.............................................................
3.2.
Nội dung TNSP...............................................................................
3.2.1. Công tác chuẩn bị TNSP.................................................................
3.2.2. Chọn đối tượng TNSP.....................................................................
3.2.3. Tiến hành TNSP..............................................................................
3.3.
Kết quả TNSP.................................................................................
3.3.1. Đánh giá định tính...........................................................................
3.3.2. Đánh giá định lượng thông qua xử lí, phân tích bài kiểm tra
bằng phương pháp thống kê kiểm định...........................................
3.3.3. Đánh giá định lượng năng lực TDST của HS thông qua các
tiêu chí............................................................................................
Kết luận chương 3......................................................................................
KẾT LUẬN...............................................................................................
1.
Những kết quả đạt được..................................................................
2.
Kết luận...........................................................................................
3.
Kiến nghị.........................................................................................
DANH MỤC CÁC BÀI BÁO ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ..........................
TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................
PHỤ LỤC
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
BT
Bài tập
BTST:
Bài tập sáng tạo
BTXP:
Bài tập xuất phát
DHST
Dạy học sáng tạo
DHVL:
Dạy học vật lí
ĐC:
Đối chứng
GĐ
Giai đoạn
GV:
Giáo viên
HS:
Học sinh
NT:
Nguyên tắc
NTST:
Nguyên tắc sáng tạo
Nxb:
Nhà xuất bản
PP
Phương pháp
PTTH
Phổ thông trung học
SGK:
Sách giáo khoa
TDST
Tư duy sáng tạo
THCS
Trung học cơ sở
THPT:
Trung học phổ thông
TN:
Thực nghiệm
TNSP
Thực nghiệm sư phạm
TRIZ
Lí thuyết giải các bài toán sáng chế
MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Ở Việt Nam, giai đoạn cuối thế kỷ XX đầu thế kỷ XXI cùng với sự
phát triển ngày càng nhanh của các ngành khoa học kỹ thuật là việc đẩy
mạnh công nghiệp hóa và hiện đại hóa đất nước. Để thực hiện thành công
sự nghiệp này, nhân tố quyết định thắng lợi chính là nguồn lực con người
Việt Nam. Điều này được xác định rõ trong Luật giáo dục (2005), điều
27.1: “Mục tiêu của giáo dục phổ thông là giúp HS phát triển toàn diện về
đạo đức, trí tuệ, thể chất, thẩm mĩ và các kỹ năng cơ bản, phát triển năng
lực cá nhân, tính năng động và sáng tạo, hình thành nhân cách con người
Việt Nam xã hội chủ nghĩa, xây dựng tư cách và trách nhiệm công dân,
chuẩn bị cho HS tiếp tục học lên hoặc đi vào cuộc sống lao động tham gia
xây dựng và bảo vệ Tổ quốc”.
Luật Giáo dục số 38/2005/QH11 ngày 14/6/2005, điều 28.2 đã ghi:
"Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ
động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học; bồi
dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực
tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh".
Có thể nói, trong thời khắc chuyển mình của nền kinh tế đất nước như
hiện nay, việc đào tạo nên những con người thực sự năng động, sáng tạo là
điều vô cùng cần thiết, vì "tất cả đều bắt nguồn từ sự sáng tạo..." [99].
Thế kỷ XXI là thế kỷ của sự cạnh tranh chất xám sáng tạo bởi sáng
tạo là nguồn tài nguyên cơ bản của con người, nguồn tài nguyên đặc biệt
mà theo nhà khoa học Mỹ George Kozmetsky: “Bạn càng sử dụng nó nhiều
thì càng có nó nhiều hơn”. Từ đó ta thấy, giáo dục và rèn luyện tính sáng
tạo sẽ ngày càng đóng vai trò quan trọng như John Dewey nhận xét: “Mục
đích giáo dục trẻ em không phải là thông tin về những giá trị quá khứ mà là
sáng tạo những giá trị mới của tương lai” [61].
1
"Dạy học sáng tạo" với nội hàm là dạy tư duy sáng tạo nhằm góp
phần đào tạo những con người năng động, sáng tạo, những con người luôn
biết vận dụng kiến thức và năng lực của mình để tạo ra những giá trị mới
để không ngừng cải tạo nâng cao chất lượng cuộc sống của cá nhân và của
xã hội.
Bài tập sáng tạo là bài tập mà các dữ kiện cho trong đầu bài không
chỉ dẫn trực tiếp hay gián tiếp algorit giải hay kiến thức vật lí cần sử
dụng[85]. Đây là phương tiện có tầm quan trọng và có tác động mạnh mẽ
trong việc bồi dưỡng năng lực tư duy logic, rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận
dụng lý thuyết vào thực tiễn, phát triển tư duy sáng tạo và nâng cao tinh
thần trách nhiệm, ý thức làm việc tự lực của học sinh. Do đó, dạy học có sử
dụng loại bài tập này một cách hợp lí chính là dạy học sáng tạo, nó sẽ góp
phần vào việc đào tạo ra một nguồn nhân lực có phẩm chất đạo đức tốt, có
tri thức khoa học, biết vận dụng tri thức vào công cuộc xây dựng đất nước.
Trên cơ sở đó, chúng tôi chọn đề tài: "Nghiên cứu xây dựng và sử
dụng hệ thống bài tập sáng tạo trong dạy học phần cơ học lớp 10 - THPT".
2. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu
2.1. Những kết quả nghiên cứu ở nước ngoài
Trên thế giới, khoa học sáng tạo đã phát triển rất sớm.
Vào thế kỷ thứ ba, Pappus đã đặt nền móng cho khoa học về tư
duy sáng tạo là Ơ-ris-tic, là khoa học về sự sáng chế, phát minh trong
lĩnh vực khoa học cơ bản, kỹ thuật,... Đến nay, Ơ-ris-tic đã tồn tại suốt
17 thế kỷ nhưng có rất ít người biết về nó, vì trong một khoảng thời gian
dài xã hội không có nhu cầu cấp thiết về khoa học tư duy sáng tạo. Ngày
nay, khi mà sáng tạo tự phát không thể giải quyết được những vấn đề
ngày càng phức tạp của xã hội thì khoa học sáng tạo Ơ-ris-tic được
nghiên cứu và phát triển.
2
Vào nửa cuối thế kỷ XIX các nghiên cứu về tâm lí học sáng tạo trong
khoa học kỹ thuật bắt đầu xuất hiện. Đến thế kỷ XX các nghiên cứu đã cho
kết quả là khả năng sáng tạo có ở tất cả những người bình thường, khoa học
sáng tạo Ơ-ris-tic được phát triển với chất lượng mới với tên gọi là sáng tạo
học. Các nhà tâm lí học đã phát hiện ra phương pháp thử và sai và vai trò
quan trọng của nhiều yếu tố tâm lí như tính liên tưởng, trí tưởng tượng, trực
giác, tính ì tâm lí,... trong quá trình tư duy sáng tạo. Tại thời điểm đó đã
xuất hiện nhiều phương pháp nhằm nâng cao năng suất và hiệu quả tư duy
sáng tạo như: Phương pháp đối tượng tiêu điểm của F. Zwicky, Phương
pháp não công của A. Osborn [16]. Mặc dù các phương pháp này tuy có
nhiều ưu điểm song vẫn chưa khắc phục được nhược điểm của phương
pháp thử và sai là thiếu cơ chế định hướng từ bài toán đến lời giải trong tư
duy sáng tạo.
Người có công lớn trong việc xây dựng khoa học sáng tạo là nhà
khoa học Genric Sanlovich Altshuller (1926 - 1998), người Nga, gốc Do
Thái sinh tại Taskent (Uzbekistan). Năm 14 tuổi ông đã có bằng sáng chế,
năm 20 tuổi, ông đã dự định xây dựng lí thuyết để giúp bất kỳ người bình
thường nào cũng có thể sáng chế được.
Năm 1946, Altshuller bắt đầu xây dựng lí thuyết giải các bài toán
sáng chế (tiếng Nga là Теория решения изобретательских задач, chuyển
tự Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch, viết tắt TRIZ) là phương
pháp luận tìm kiếm những giải pháp kỹ thuật mới, cho những kết quả khả
quan, ổn định khi giải những bài toán khác nhau, thích hợp cho việc dạy và
học với đông đảo quần chúng. TRIZ kết hợp một cách chặt chẽ 4 yếu tố:
Tâm lí, logic, kiến thức, trí tưởng tượng. Nó có mục đích tích cực hoá hoạt
động tư duy sáng tạo. Theo đó, khoa học về sáng tạo được nhiều quốc gia
quan tâm và đưa vào giảng dạy. Khoa học sáng tạo được dạy đầu tiên tại
3
trung tâm sáng tạo trường đại học Buffalo (New York) năm 1967, năm
1972 tại trường ĐH kinh doanh Manchester (Anh). Trên thế giới phải kể
đến sự đóng góp của các nhà khoa học như:
V. Langue (1978) với “Những bài tập hay về thí nghiệm vật lí” [101]
đã đưa ra 124 bài tập thí nghiệm bao gồm các bài tập thí nghiệm gần gũi
với cuộc sống mà học sinh có thể làm ở nhiều nơi như: Làm ở nhà, làm lúc
dạo chơi, làm bên hồ, làm khi đi du lịch, làm trong nhà máy, trong vũ trụ
hoặc làm trong phòng thí nghiệm.
M. E. Tultrinxki (1979) với “Những bài tập nghịch lý và ngụy biện
về vật lí” [56] đã chỉ ra những tình huống có vấn đề mà HS có thể mắc sai
lầm khi vận dụng nó vào giải quyết vấn đề thông qua các bài tập nghịch lí
và ngụy biện hay, gần gũi với cuộc sống.
V.G. Razumôpxki (1975) với “Phát triển năng lực sáng tạo của HS
trong DHVL ở trường trung học đã khái quát hoá ý kiến của nhiều nhà vật
lí nổi tiếng về hoạt động sáng tạo, cơ sở lí thuyết của phương pháp phát
triển khả năng sáng tạo của HS trong DHVL và đưa ra “chu trình sáng tạo
khoa học” trong nghiên cứu vật lí gồm 4 giai đoạn: Từ sự kiện khởi đầu
đến xây dựng mô hình giả thuyết, từ đó rút ra hệ quả lôgic và đề xuất
phương án thí nghiệm để kiểm tra. Trong đó hai giai đoạn đòi hỏi sự sáng
tạo nhiều nhất của nhà nghiên cứu đó là từ sự kiện khởi đầu đến mô hình,
giả thuyết và từ hệ quả lí thuyết đến đề xuất thí nghiệm kiểm tra vì ở đây
không thể sử dụng suy luận lôgic được mà phải dùng trực giác.
V.G. Razumôpxki cũng cho rằng trực giác có thể bồi dưỡng được
cho HS trong dạy học nên ông đề nghị áp dụng chu trình sáng tạo khoa học
trên vào dạy học vật lí ở trường phổ thông. Ông đưa ra hai loại bài tập sáng
tạo là bài tập nghiên cứu và bài tập thiết kế nhưng chưa đưa ra quy trình
hướng dẫn HS giải các loại bài tập này.
4
2.2. Những kết quả nghiên cứu ở Việt Nam
Ở Việt Nam, vào cuối thập kỷ 70, những hoạt động nghiên cứu liên
quan đến khoa học về TDST còn mang tính chất tự phát. Lớp học dạy về
phương pháp luận sáng tạo được tổ chức năm 1977. Người có công lớn là
Phan Dũng với các tác phẩm: Phương pháp luận sáng tạo khoa học - kỹ
thuật giải quyết vấn đề và ra quyết định [15]; Các nguyên tắc sáng tạo cơ
bản [14] [18]; Thế giới bên trong con người sáng tạo [16]; Tư duy lôgic
biện chứng và hệ thống [17].
Nguyễn Chân, Dương Xuân Bảo và Phan Dũng (1983) với “Angôrit
sáng chế” - Đây là quyển sách đầu tiên về phương pháp luận sáng tạo được
nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội in và phát hành [3]. Các nghiên
cứu trên nhằm mục đích làm rõ TRIZ là gì, vận dụng TRIZ như thế nào
trong việc giải quyết các vấn đề trong kỹ thuật sáng chế.
Nguyễn Văn Lê (1998) với “Cơ sở khoa học của sự sáng tạo” [52] đã
trình bày một số cơ sở khoa học của việc giáo dục tính sáng tạo cho thanh
thiếu niên như: Cơ sở tâm lí học của sự sáng tạo, cơ sở sinh lí thần kinh của
hoạt động sáng tạo, bài học từ những con người sáng tạo.
Nguyễn Minh Triết (2001) với “Đánh thức tiềm năng sáng tạo” [96]
đã đề cập đến việc vận dụng 19 nguyên tắc sáng tạo vào giải các bài toán
cụ thể nhằm khắc phục tính ì tâm lí của con người khi giải quyết các vấn
đề thực tiễn.
Nguyễn Cảnh Toàn (2005) với “Khơi dậy tiềm năng sáng tạo” [73]
đã đưa ra các vấn đề về sáng tạo học như khái niệm, nguồn gốc, cơ sở thần
kinh của hoạt động sáng tạo. Quyển sách đã chỉ ra cho người giáo viên làm
thế nào để dạy học sinh học tập sáng tạo.
Phạm Hữu Tòng với “Hình thành kiến thức, kỹ năng phát triển trí tuệ
và năng lực sáng tạo của HS trong DHVL” [76] và “Dạy học vật lí ở trường
phổ thông theo định hướng phát triển hoạt động tích cực, chủ động, sáng
5
tạo và tư duy khoa học” [78] đã nghiên cứu về các biện pháp nhằm thực
hiện dạy học sáng tạo.
Các tài liệu nêu trên đã đề cập đến cơ sở lí luận và một số kỹ thuật
bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho mọi người nói chung và trong dạy học vật lí
nói riêng.
Các luận án tiến sĩ chuyên ngành lí luận và phương pháp dạy học vật
lí nghiên cứu vấn đề bồi dưỡng tư duy sáng tạo đã bảo vệ ở nước ta gồm:
Nguyễn Thị Hồng Việt (1993) với “Dạy học một số kiến thức lớp
10 PTTH theo chu trình nhận thức khoa học vật lí”. Luận án nghiên cứu
chu trình nhận thức khoa học đặc thù của môn vật lí và vận dụng chu trình
này vào dạy học bộ môn một số kiến thức vật lí lớp 10.
Phạm Thị Phú (1999) với “Bồi dưỡng PP thực nghiệm cho HS
nhằm nâng cao hiệu quả dạy học phần cơ học lớp 10” đã đề cập đến việc
bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm đặc thù của vật lí học trên cơ sở dạy
học một số kiến thức phần cơ học lớp 10.
Nguyễn Văn Hoà (2002) với “Bồi dưỡng cho HS PP thực nghiệm
nhằm nâng cao chất lượng học tập và góp phần phát triển năng lực sáng tạo
trong DHVL THCS” đã đề cập đến việc bồi dưỡng phương pháp thực nghiệm
đồng thời phát triển năng lực sáng tạo cho HS trong dạy học vật lí THCS.
Ngô Thị Bích Thảo (2002) với “Rèn luyện năng lực sáng tạo cho học
sinh trong dạy học phần cơ học lớp 8 THCS” đã đề xuất các giải pháp như:
Dạy học giải quyết vấn đề, bồi dưỡng phương pháp nhận thức khoa học, sử
dụng hệ thống bài tập vật lí nhằm rèn luyện năng lực sáng tạo cho HS.
Phạm Thị Phú - Nguyễn Đình Thước đã đề cập đến bài tập sáng tạo về
vật lí ở trường THPT như một phương tiện bồi dưỡng tư duy sáng tạo có hiệu
quả trong dạy học vật lí [65].
Từ năm 1977, Phan Dũng đã vận dụng TRIZ vào tổ chức các lớp học
về phương pháp luận sáng tạo dạy kỹ năng tư duy sáng tạo cho mọi người.
6
Đến nay, hàng ngàn người với hàng trăm khoá học đã được tổ chức. Năm
1991, Trung tâm sáng tạo Khoa học - Kỹ thuật được thành lập tại Đại học
Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh với mục
đích dạy cho người bình thường trở nên sáng tạo. Việc nghiên cứu vận dụng
TRIZ bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh trong nhà trường phổ thông
còn chưa được đề cập trong các công trình nghiên cứu ở nước ta. Trong luận
án này, chúng tôi đã nghiên cứu áp dụng TRIZ - chủ yếu là các nguyên tắc
sáng tạo vào xây dựng và sử dụng hệ thống BTST trong dạy học môn vật lí
Hàng năm, Việt Nam có rất nhiều HS giỏi cấp quốc gia (năm
2010 có 2177 học sinh), quốc tế và hầu hết những HS ấy đều được đào
tạo từ các trường chuyên lớp chọn, lớp năng khiếu, lớp chất lượng cao .
Các em là những HS giỏi, sáng tạo. Nhưng số lượng học sinh giỏi, sáng
tạo đó là quá ít để đáp ứng nhu cầu nhân lực mà đất nước Việt Nam đang
cần. Vấn đề đặt ra là làm thế nào để đào tạo ra số lượng người có năng
lực tư duy sáng tạo ngày càng nhiều? Chắc chắn chúng ta phải dạy học
sáng tạo không chỉ cho một ít người như kiểu nuôi gà nòi, mà có thể dạy
rộng rãi cho cả những HS có năng lực trung bình và dưới trung bình. Các
nhà khoa học vận dụng các nguyên tắc sáng tạo của TRIZ để tạo ra
những sản phẩm mới có ích phục vụ cho đời sống (đó là sáng chế), còn
HS cũng TDST để thu nhận được những kiến thức mới đối với bản thân
mình. Từ sự tương tự trong cách TDST của nhà khoa học với cách TDST
của HS chúng tôi nghĩ đến việc sử dụng các nguyên tắc sáng tạo để bồi
dưỡng TDST của HS trong DHVL.
Từ những kết quả nghiên cứu trong nước và nước ngoài, một vấn đề
cấp thiết được đặt ra là làm thế nào để bồi dưỡng năng lực TDST và đánh
giá định lượng năng lực TDST của HS trong DHVL thông qua việc sử
dụng BTST. Qua nghiên cứu, chúng tôi nhận thấy BTST là một phương
tiện có thể giúp GV bồi dưỡng cho HS năng lực tư duy sáng tạo cho một
7
lớp học bình thường khi nó được sử dụng trong dạy học. Muốn vậy, đầu
tiên phải xây dựng hệ thống BTST có thể sử dụng được trong dạy học vật lí
ở trường THPT. Với giới hạn của đề tài, chúng tôi nghiên cứu xây dựng và
sử dụng hệ thống BTST phần cơ học lớp 10 dựa trên các nguyên tắc sáng
tạo của TRIZ.
3. Mục đích nghiên cứu
Vận dụng các nguyên tắc sáng tạo của TRIZ, xây dựng và sử dụng
hệ thống BTST nhằm bồi dưỡng năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh
trong dạy học phần cơ học lớp 10 - THPT .
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Lí thuyết về dạy học sáng tạo trong bộ môn vật lí.
- TRIZ
- Quá trình dạy học bài tập vật lí phần cơ học lớp 10 THPT.
5. Giả thuyết khoa học
Bằng việc vận dụng TRIZ vào xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo và
hướng dẫn học sinh giải các bài tập đó trong dạy học phần cơ học lớp 10 Trung học phổ thông thì sẽ góp phần bồi dưỡng được năng lực tư duy sáng
tạo cho học sinh.
6. Nhiệm vụ nghiên cứu
6.1. Nghiên cứu lí thuyết dạy học sáng tạo
6.2. Nghiên cứu TRIZ
6.3. Tìm hiểu thực trạng dạy học BTST ở trường THPT
6.4. Nghiên cứu chương trình SGK vật lí 10 và các tài liệu liên quan
như: Sách bài tập, sách bồi dưỡng GV, sách các chuyên đề nâng cao, tuyển
tập đề thi,…
6.5. Nghiên cứu vận dụng các NTST của TRIZ xây dựng hệ thống
BTST về vật lí phần cơ học lớp 10 - THPT
8
6.6. Đề xuất các hình thức sử dụng BTST đã xây dựng vào dạy học
nhằm bồi dưỡng TDST cho HS. Thiết kế các giáo án thực nghiệm
6.7. Thực nghiệm sư phạm
6.8. Đề xuất tiến trình đánh giá tính ích lợi của hệ thống BTST đã đề xuất.
Nhiệm vụ 6.1 và 6.2 nhằm xây dựng cơ sở lí luận của việc xây
dựng hệ thống bài tập sáng tạo.
Nhiệm vụ 6.3 và 6.4 nhằm xây dựng cơ sở thực tiễn của việc xây
dựng hệ thống bài tập sáng tạo.
Nhiệm vụ 6.5 và 6.6 là nhiệm vụ chính của luận án nhằm vận dụng
TRIZ vào xây dựng và hướng dẫn HS giải bài tập sáng tạo nhằm bồi
dưỡng năng lực tư duy sáng tạo của HS.
Nhiệm vụ 6.7 và 6.8 nhằm kiểm định hệ thống bài tập sáng tạo đã
xây dựng có đảm bảo về mặt khoa học, tâm lí học, lí luận dạy học và có
phù hợp với thực tiễn giáo dục phổ thông hiện nay hay không.
7. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lí luận: Nghiên cứu các tài liệu có liên
quan đến đề tài
- Phương pháp điều tra thực tiễn: Trao đổi với GV và HS bằng
phương pháp sử dụng phiếu điều tra, phân tích kết quả học tập và ý kiến
của GV, HS
- Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm: Tổ chức dạy học, dự giờ,
quan sát, ghi chép, chụp ảnh, quay phim, thu thập dữ liệu, phân tích, đánh
giá kết quả học tập và kết quả từ các phiếu điều tra
- Phương pháp thống kê toán học: Thống kê kết quả điều tra, bài
kiểm tra (sau mỗi bài TNSP, trước và sau đợt TNSP) của lớp đối chứng và
lớp TN).
9
8. Đóng góp mới của đề tài
8.1. Về lí luận
- Nghiên cứu, lựa chọn và tổng hợp được 10 trong 40 nguyên tắc
sáng tạo của TRIZ có thể sử dụng vào dạy học vật lí
- Đề xuất mô hình vận dụng 10 NTST đã tổng hợp vào việc xây
dựng BTST về vật lí
- Đề xuất mô hình vận dụng 10 NTST đã tổng hợp để định hướng
HS giải BTST nhằm bồi dưỡng TDST cho HS
- Đề xuất được tiến trình sử dụng BTST vào dạy học vật lí dưới hình
thức bài học bài tập và hình thức bài học thực hành
- Xây dựng thang đo mức độ sáng tạo của HS sau khi học BTST về vật lí.
8.2. Về thực tiễn
- Xây dựng được hệ thống gồm 30 BTST dạng BTTN (dựa trên 10
NTST của TRIZ) phần cơ học lớp 10.
- Hướng dẫn HS giải các BTST theo mô hình đã đề xuất. Trong đó
HS đã đề xuất được 2 mô hình và chế tạo được 2 sản phẩm (thiết bị kỹ
thuật) từ mô hình mà họ đã đề xuất.
- Đánh giá năng lực TDST của HS sau khi HS học BTST theo thang
đo đã xây dựng.
- Sử dụng các công cụ mới để xử lí kết quả TNSP trong đánh giá
định lượng năng lực tư duy sáng tạo của HS sau khi học hệ thống BTST đã
xây dựng. Bao gồm:
+ Phép kiểm chứng T - Test độc lập
+ Hệ số tương quan Pearson (bảng Hopkin)
+ Phương pháp kiểm chứng độ tin cậy và độ giá trị của dữ liệu.
+ Các hàm Mode (giá trị có tần số lớn nhất); Median (giá trị ở vị trí
giữa); Average (giá trị trung bình); Stdev (độ lệch chuẩn); SMD (độ lệch
giá trị trung bình chuẩn); ...
10
9. Cấu trúc của luận án
Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, luận án chia
thành 3 chương:
Chương 1: Cơ sở lý luận xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập
sáng tạo trong dạy học vật lí THPT
Chương 2: Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập sáng tạo phần
cơ học lớp 10 THPT
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
11
- Xem thêm -