Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập sáng tạo chương các định luật bảo toàn vật lý 10 Trung học phổ thông

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
----------------------------

HỒ THỊ XUÂN THU

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP SÁNG TẠO
CHƯƠNG CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN
VẬT LÍ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Nghệ An 2012


2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
----------------------------

HỒ THỊ XUÂN THU

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP SÁNG
TẠO
CHƯƠNG CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN
VẬT LÍ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

CHUYÊN NGÀNH: LL VÀ PPDH BỘ MÔN VẬT LÍ

MÃ SỐ: 60 14 10

Cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Đình Thước

Nghệ An 2012


3

LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình học tập, nghiên cứu, hoàn thành luận văn, tôi chân
thành cảm ơn sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo khoa Vật lý trường
Đại học Vinh và Đại học Đồng Tháp, đặc biệt là cán bộ hướng dẫn khoa
học PGS.TS Nguyễn Đình Thước. Tôi xin cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình của
các đồng nghiệp và học sinh trường THPT Lấp Vò 2 nơi tôi đang công tác
và tiến hành thực nghiệm sư phạm kết quả nghiên cứu đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn gia đình, người thân đã tạo mọi điều
kiện thuận lợi để tôi hoàn thành luận văn này.
Đồng Tháp, ngày 28 tháng 10 năm 2012
Học viên: Hồ Thị Xuân Thu

MỤC LỤC


4

NỘI DUNG
TRANG
Mở đầu
1.

Lý 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.

Đóng góp mới của luận văn...............................................................

3
8.

Cấu trúc của luận văn.........................................................................

4
CHƯƠNG 1: Cơ sở lí luận của việc xây dựng và sử dụng hệ thống bài
tập sáng tạo trong dạy học vật lí ở trường Trung học phổ
thông..................................................................................................
5
1.1

Bồi dưỡng năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh trong dạy học
Vật lý ở trường Trung học phổ thông...............................................

5
1.1.1
5

Năng lực tư duy sáng tạo..................................................................


5

1.1.2

Những biểu hiện năng lực.................................................................

7
1.1.3

Khái niệm tư duy Vật lý...................................................................
12

1.1.4

Các biện pháp tích cực hóa hoạt động tư duy của học sinh
trong
quá trình dạy học Vật lý...................................................................
13

1.2

Bài tập sáng tạo và biện pháp bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho
học sinh.............................................................................................
15

1.2.1

Cơ sở lý thuyết của bài tập sáng tạo về Vật lý.................................
15

1.2.2

Phân biệt bài tập sáng tạo và bài tập luyện tập.................................
17

1.2.3

Các dấu hiệu nhận biết bài tập sáng tạo............................................
18

1.2.4

Các biện pháp bồi dưỡng năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh....

.....................................................................................................
22
1.2.5

Các kiểu hướng dẫn học sinh phát huy tính chủ động sáng tạo
trong việc giải bài tập Vật lý............................................................
24
Kết luận chương 1...........................................................................
28

CHƯƠNG 2: Xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo chương “Các định
luật
bảo toàn” - Vật lý 10 nâng cao.......................................................
29


6

2.1

Phân tích cấu trúc và nội dung chương “Các định luật bảo

toàn”
Vật lý 10 nâng cao............................................................................
29

2.1.1

Vai trò, vị trí và đặc điểm chương....................................................
29

2.1.2

Mục tiêu dạy học của chương “Các định luật bảo toàn”..................
30

2.1.3

Sơ đồ cấu trúc kiến thức chương “Các định luật bảo toàn”..............
32

2.1.4

Phân tích nội dung chương “Các định luật bảo toàn”.......................
32

2.1.5

Thực trạng dạy học chương “Các định luật bảo toàn”.....................
35

2.2

Bài tập sáng tạo.................................................................................
36

2.2.1

Cơ sở xây dựng bài tập sáng tạo.......................................................
36

2.2.2

Hệ thống bài tập sáng tạo chương “Các định luật bảo toàn”............
36

2.2.3

Các hình thức sử dụng bài tập sáng tạo trong dạy học Vật lý..........
63

2.3

Tiến trình dạy học một số giờ học bài tập sử dụng bài tập sáng
tạo

.....................................................................................................
69
Kết luận chương 2...........................................................................
79
CHƯƠNG 3: Thực nghiệm sư phạm.................................................................
80

7

3.1

Mục đích của thực nghiệm sư phạm.................................................
80

3.2

Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm................................................
80

3.3

Đối tượng thực nghiệm sư phạm......................................................
81

3.4

Phương pháp tiến hành thực nghiệm................................................
81

3.5

Nội dung thực nghiệm sư phạm........................................................
82

3.6

Kết quả thực nghiệm sư phạm..........................................................
82

3.6.1

Lựa chọn tiêu chí đánh giá................................................................
82

3.6.2

Đánh giá kết quả...............................................................................
83

3.6.3

Phân tích kết quả thực nghiệm..........................................................
86
Kết luận chương 3...........................................................................
88

KẾT LUẬN ..........................................................................................................
89
TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................................
90
PHỤ LỤC ..........................................................................................................


8

MỞ ĐẦU

1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Hiện nay, chúng ta đang xây dựng một nền giáo dục nhằm phát
triển toàn diện những năng lực sẵn có của học sinh, phát triển khả năng tư
duy, phát huy tính tích cực, chủ động của người học. Tuy nhiên, trong thực
tế giáo dục nước ta hiện nay việc dạy học nhằm hướng vào người học tạo
cho học sinh các năng lực hoạt động tư duy, chủ động sáng tạo chưa được
thực hiện có hiệu quả mà dạy học theo lối ban kiến thức, mang nặng tính
một chiều, nhồi nhét, quá tải, không phát huy được năng lực tư duy sáng
tạo. Do đó dẫn đến hiệu quả giáo dục chưa cao, chưa đáp ứng được nhu cầu
đặt ra của giáo dục và xã hội.
Để giải quyết vấn đề này, không gì hơn đòi hỏi ngành giáo dục phải
đổi mới đồng bộ cả về mục đích, nội dung, phương pháp, phương tiện và
các hình thức dạy học. Đổi mới phương pháp dạy học, theo định hướng tích


9

cực hóa hoạt động học tập, phát huy tính chủ động, sáng tạo và năng lực tự
học, tự nghiên cứu của học sinh để nâng cao chất lượng và hiệu quả giáo
dục.
Ở các trường Trung học phổ thông nước ta, hoạt động sáng tạo chưa được
chú ý đúng mức trong quá trình dạy học. Việc rèn luyện tư duy sáng tạo cho học
sinh chưa được quan tâm đúng mức. Đối với môn Vật lí, một trong những hoạt
động giúp rèn luyện tư duy và phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh là hoạt
động giải bài tập. Phương pháp giải bài tập vật lí chủ yếu quan tâm đến các dạng
bài tập luyện tập theo các angôrit đã biết nên hạn chế sự phát triển tư duy, năng
lực sáng tạo của học sinh. Hệ thống bài tập trong sách giáo khoa hầu hết là các bài
tập có các dữ kiện cho sẵn đầy đủ; chỉ gợi ý cho học sinh sử dụng một vài công

thức hay định luật nào đó là có thể giải quyết được. Các bài tập như thế chỉ mang
tính luyện tập, giúp học sinh tái hiện các kiến thức và phương pháp đã biết, không
phải là bài tập thực tế trong cuộc sống đa dạng mà các em có thể gặp. Do đó việc
giải bài tập như thế chưa rèn luyện và khơi dậy tư duy sáng tạo cho học sinh,
chưa làm học sinh hứng thú trong học tập để thấy được lợi ích của việc học vật lí
trong đời sống. Đa số học sinh lúng túng khi gặp các vấn đề trong cuộc sống,
không biết áp dụng kiến thức nào để giải quyết, không liên kết được các kiến thức
đã học vào cuộc sống thực tế.

Với những lí do trên, tôi chọn đề tài “Xây dựng và sử dụng hệ
thống bài tập sáng tạo chương Các định luật bảo toàn - Vật lí 10 trung học
phổ thông”.
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo chương “Các định luật bảo
toàn” Vật lí 10 nâng cao và đề xuất phương án sử dụng trong dạy học nhằm
phát triển tư duy và năng lực sáng tạo của học sinh.
3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
3.1 Đối tượng nghiên cứu
Bài tập vật lí trong quá trình dạy học vật lí ở THPT.
3.2 Phạm vi nghiên cứu


10

Bài tập sáng tạo dạy học chương “Các định luật bảo toàn”- Vật lí
10 nâng cao.
4. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC
Nếu xây dựng được hệ thống bài tập sáng tạo chương “Các định
luật bảo toàn” đảm bảo tính khoa học và vận dụng vào quá trình dạy học
một cách hợp lí sẽ có thể phát triển tư duy và năng lực sáng tạo, góp phần

nâng cao chất lượng học tập vật lí của học sinh ở trường trung học phổ
thông.
5. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
5.1 Nghiên cứu cơ sở lí thuyết bài tập sáng tạo về vật lí với việc
phát triển tư duy của học sinh trong quá trình dạy học.
5.2 Nghiên cứu mục tiêu dạy học theo chuẩn kiến thức kỹ năng và
nội dung sách giáo khoa, chương “Các định luật bảo toàn” - Vật lí 10 nâng
cao.
5.3 Tìm hiểu thực tế dạy và học bài tập chương “Các định luật bảo
toàn” ở trường Trung học phổ thông Lấp Vò 2, huyện Lấp Vò, tỉnh Đồng
Tháp.
5.4 Xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo, chương “Các định luật bảo
toàn” - Vật lí 10 nâng cao.
5.5 Đề xuất các phương án sử dụng hệ thống bài tập sáng tạo đã
xây dựng vào dạy học ở trường THPT.
5.6 Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở trường THPT nhằm xác định
mức độ phù hợp, tính khả thi và tính hiệu quả về kết quả nghiên cứu của đề
tài.
6. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
6.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
Nghiên cứu các tài liệu như: các tạp chí, các giáo trình, sách về
khoa học giáo dục, về khoa học vật lí liên quan đến bài tập sáng tạo về vật
lí THPT và việc phát triển tư duy khoa học, năng lực sáng tạo của học sinh.
6.2 Phương pháp điều tra


11

Tìm hiểu thực tế sử dụng bài tập trong quá trình dạy học vật lí ở
THPT nói chung và đối với chương “Các định luật bảo toàn”- Vật lí 10

nâng cao nói riêng.
6.3 Phương pháp thực nghiệm
Tổ chức TNSP kiểm chứng kết quả nghiên cứu.
6.4 Phương pháp thống kê toán học
Xử lí các số liệu điều tra và các số liệu trong TNSP.
7. ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN VĂN
● Về lý luận
Hệ thống được cơ sở phương pháp luận sáng tạo, lý thuyết xây
dựng bài tập sáng về vật lí ở trường phổ thông.
● Về thực tiễn
- Xây dựng được một hệ thống bài tập sáng tạo chương “Các định
luật bảo toàn” - Vật lí 10 nâng cao.
- Đề xuất các phương án sử dụng bài tập sáng tạo trong dạy học vật
lí ở trường THPT.
8. CẤU TRÚC CỦA LUẬN VĂN
Cấu trúc của luận văn gồm 3 phần:
Mở đầu
Nội dung
Chương 1: Cơ sở lí luận của việc xây dựng và sử dụng hệ thống bài
tập sáng tạo trong dạy học vật lí ở trường Trung học phổ thông.
Chương 2: Hệ thống bài tập sáng tạo dạy học chương “Các định
luật bảo toàn”.
Chương 3: Thực hiệm sư phạm
Kết luận


12

CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG

BÀI TẬP SÁNG TẠO TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG
TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
1.1 Bồi dưỡng năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh trong dạy
học Vật lý ở trung học phổ thông
1.1.1 Năng lực tư duy sáng tạo
1.1.1.1 Khái niệm về tư duy
Tư duy là sự phản ánh trong bộ não con người những sự vật và hiện
tượng những mối liên hệ và mối quan hệ có tính quy luật của chúng. Trong
quá trình tư duy con người dùng các khái niệm. Nếu cảm giác, tri giác, biểu
tượng là những sự phản ánh các sự vật và hiện tượng cụ thể, riêng rẽ, thì
khái niệm là sự phản ánh những đặc điểm chung bản chất của một loại sự
vật và hiện tượng giống nhau. Khái niệm là sự phản ánh những dấu hiệu bản
chất khác biệt của các sự vật và hiện tượng của hiện thực. Như vậy, tư duy
là sự phản ánh thực tế một cách khách quan gián tiếp. [18]
Tư duy phản ánh thực tế một cách khái quát vì nó phản ánh những
thuộc tính của hiện thực thông qua các khái niệm mà các khái niệm lại tách
khỏi những sự vật cụ thể, những cái chứa đựng những thuộc tính đó. Tư duy


13

phản ánh hiện thực một cách gián tiếp vì nó thay thế những hành động thực
tế với chính các sự vật bằng các hành động tinh thần với những hình ảnh
của chúng nó cho phép giải quyết những nhiệm vụ thực tế thông qua hoạt
động tinh thần (lí luận) bằng cách dựa trên những tri thức về các thuộc tính
và các mối quan hệ của các sự vật được củng cố trong các khái niệm. [18]
1.1.1.2 Khái niệm về năng lực
Trong tâm lí học hiện nay cũng có nhiều định 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 hiệu quả

thực hiện một hoạt động nhất định. Từ định nghĩa này, khái niệm năng lực
bao gồm các điều kiện tâm sinh lý chi phối các hoạt động con người. [18]
A.G Côvaliôp định nghĩa “Năng lực là một tập hợp hoặc tổng hợp
những thuộc tính của cá nhân con người, đáp ứng những nhu cầu lao động
và đảm bảo cho hoạt động và đạt được những kết quả cao”. [18]
N.X Lâytex cho rằng năng lực là những thuộc tính tâm lý của cá
nhân là điều kiện để hoàn thành tốt đẹp những loại hoạt động nhất định.
[18]
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.
Năng lực học tập của học sinh đó là mục tiêu của quá trình dạy học.
Quá trình dạy học mỗi một môn học trong từng bài, từng chương,…bao giờ
giáo viên cũng cần xác định rõ mục tiêu (kiến thức, kỹ năng, thái độ) mà
học sinh phải đạt tới.
1.1.1.3 Khái niệm về sáng tạo
Quan điểm triết học cho rằng: “Sáng tạo là quá trình hoạt động của
con người tạo ra những giá trị vật chất, tinh thần mới về chất. Các loại hình
sáng tạo được xác định bởi đặc trưng nghề nghiệp như khoa học, kỹ thuật,
văn học, nghệ thuật,…Có thể nói sáng tạo có mặt trong mọi lĩnh vực của thế
giới vật chất và tinh thần [16].


14

Theo tâm lý học: “Sáng tạo, đó là năng lực tạo ra những giải pháp
mới hoặc duy nhất cho một vấn đề thực tiễn và hữu ích”.
Theo định nghĩa trong từ điển tiếng việt thì: “Sáng tạo là tìm ra cái
mới, cách giải quyết mới, không bị gò bó, phụ thuộc vào cái đã có”. Sự sáng
tạo thường xuất hiện trước tiên ở dạng ý tưởng, dạng tư duy diễn ra trong óc

con người. Sau đó năng lực sáng tạo cho phép thực hiện ý tưởng, biến ý
tưởng thành hiện thực thông qua một chuỗi hành động cụ thể.
Các nhà tâm lý học đã cho biết: Sáng tạo là một tiềm năng vốn có
trong mỗi con người, khi gặp dịp thì bộc lộ, cần tạo cho học sinh có những
cơ hội đó, mỗi người có thể luyện tập để phát triển óc sáng tạo trong lĩnh
vực hoạt động của mình. Tính sáng tạo thường liên quan đến tính tự giác,
tích cực, chủ động, độc lập, tự tin. Sự sáng tạo là hình thức cao nhất của
tính tích cực, độc lập của con người. Người có tư duy sáng tạo không chịu
suy nghĩ theo lề thói chung, không bị ràng buộc bởi những quy tắc hành
động cứng nhắc đã được học.
1.1.1.4 Năng lực tư duy sáng tạo
Năng lực sáng tạo là khả năng sáng tạo những giá trị mới về vật
chất và tinh thần, tìm ra được cái mới, giải pháp mới, công cụ mới, vận
dụng thành công những hiểu biết đã có vào hoàn cảnh mới.
Theo các nhà tâm lí học: Năng lực sáng tạo biểu hiện rõ nét nhất ở
khả năng tư duy sáng tạo – là đỉnh cao nhất của hoạt động trí tuệ của con
người. Tư duy sáng tạo là hạt nhân của sự sáng tạo cá nhân đồng thời nó
cũng là mục tiêu cơ bản của giáo dục, nó được xác định bởi chất lượng hoạt
động trí tuệ ở mức độ cao với các phẩm chất quan trọng như: tính mềm dẻo,
tính linh hoạt, tính độc đáo, tính nhạy cảm,…Đối với học sinh, năng lực tư
duy sáng tạo trong Vật lí thể hiện ở sự quan sát hiện tượng, phân tích hiện
tượng phức tạp thành những bộ phận đơn giản và xác lập giữa chúng những
mối quan hệ và sự phụ thuộc xác định, tìm ra mối quan hệ giữa mặt định
tính và mặt định lượng của các hiện tượng và các đại lượng Vật lí, dự đoán


15

các kết quả mới từ lý thuyết và áp dụng những kiến thức khái quát thu được
vào thực tiễn.

1.1.2 Những biểu hiện năng lực tư duy sáng tạo của học sinh
trong học tập
1.1.2.1 Đặc điểm cơ bản của hoạt động sáng tạo trong học tập
Để rèn luyện năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập nói
chung, trong học tập vật lý nói riêng cần phải xét tới một vài đặc điểm tâm
lý của quá trình sáng tạo. Một trong những đặc điểm quan trọng của hoạt
động sáng tạo là tính mới mẽ của sản phẩm. Trong thực tế nếu chỉ coi là có
tính sáng tạo những hoạt động nào mà kết quả của nó là những sản phẩm
mới một cách khách quan thì coi như không tổ chức được loại hoạt động đó
trong quá trình dạy học. Theo quan điểm tâm lý 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 ta khả năng định hướng hoạt động sáng tạo của học sinh.
Cái mới và cái chưa biết của học sinh có thể và cần phải là cái đã biết đối
với giáo viên, nhưng cũng có thể là cái mà giáo viên chưa biết (ví dụ lời giải
độc đáo của một bài tập). Tuy nhiên đó là điều kiện cần thiết nhưng chưa
đủ. Đặc trưng tâm lý quan trọng của sáng tạo có bản chất hai mặt: chủ quan
và khách quan. Tính chủ quan xét theo quan điểm của người nhận thức mà
trong đầu đang diễn ra quá trình sáng tạo, thể hiện ở chỗ các sản phẩm sáng
tạo còn mang tính chủ quan. Tính khách quan xét theo quan điểm của người
nghiên cứu quá trình sáng tạo đó với tư cách là sự tác động qua lại của ba
yếu tố: tự nhiên, ý thức con người và các hình thức phản ánh của tự nhiên
vào ý thức con người.
Vậy những đặc trưng cơ bản của quá trình sáng tạo trong học tập
nói chung và học tập vật lý nói riêng là tính mới mẻ chủ quan của sản phẩm,
tính bất ngờ chủ quan của phỏng đoán, tính ngẫu nhiên chủ quan của phát
kiến.
1.1.2.2 Năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập

16

Năng lực sáng tạo khoa học của mỗi cá nhân thể hiện ở chỗ cá nhân
đó có thể mang lại những giá trị mới, những sản phẩm mới quý giá đối với
nhân loại.
Đối với học sinh, năng lực sáng tạo trong học tập chính là năng lực
biết giải quyết vấn đề học tập để tìm ra cái mới ở một mức độ nào đó thể
hiện được khuynh hướng, năng lực, kinh nghiệm của cá nhân học sinh. Học
sinh sáng tạo cái mới đối với chúng nhưng thường không có giá trị xã hội.
Để có sáng tạo, chủ thể phải ở trong tình huống có vấn đề, tìm cách giải
quyết mâu thuẩn nhận thức hoặc hành động và kết quả là đề ra được phương
án giải quyết không giống bình thường mà có tính mới mẻ đối với học sinh
(nếu chủ thể là học sinh) hoặc tính mới mẻ đối với loài người (chủ thể là
nhà nghiên cứu).
Tóm lại đối với học sinh, năng lực sáng tạo trong học tập là năng
lực tìm ra cái mới, cách giải quyết mới, năng lực phát hiện ra điều chưa biết,
chưa có và tạo ra cái chưa biết, chưa có, không bị gò bó phụ thuộc vào cái
đã có. Năng lực sáng tạo không phải chỉ là bẩm sinh mà được hình thành và
phát triển trong quá trình hoạt động của chủ thể. Bởi vậy muốn hình thành
năng lực sáng tạo cho học sinh, giáo viên phải rèn luyện cho học sinh thói
quen nhìn nhận mỗi sự kiện dưới những góc độ khác nhau, biết đặt ra nhiều
giả thuyết khi giải thích một hiện tượng, biết đề xuất nhiều phương án khác
nhau khi giải quyết 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 được học trước đó, không vận dụng máy móc
những mô hình hành động đã gặp trong sách vở để xử lí trước những tình
huống mới. Đây là những biểu hiện về sự linh hoạt, sự mới mẻ trong tư duy
sáng tạo của học sinh.
1.1.2.3 Những biểu hiện năng lực sáng tạo của học sinh trong
học tập

Năng lực sáng tạo gắn liền với kỹ năng, kỹ xảo và vốn hiểu biết của
chủ thể trong bất cứ lĩnh vực hoạt động nào. Càng thành thạo và có vốn kiến


17

thức sâu rộng thì càng nhạy bén trong dự đoán, đề ra được nhiều dự đoán,
nhiều phương án để lựa chọn, tạo điều kiện cho trực giác phát triển. Năng
lực sáng tạo của học sinh chỉ được phát triển qua hành động thực tế như:
trong chiếm lĩnh tri thức vật lý, vận dụng kiến thức để giải thích các hiện
tượng vật lý, làm thí nghiệm và giải các bài tập vật lý trong các tình huống
khác nhau…
Từ những đặc điểm cơ bản của hoạt động sáng tạo trong học tập.
Dựa vào những đặc trưng cơ bản của hoạt động sáng tạo [18, trang 40-41]
chúng ta có thể nhận thấy những biểu hiện năng lực sáng tạo của học sinh,
đó là:
- Năng lực tự chuyển tại tri thức và kỹ năng từ lĩnh vực quen biết
sang tình huống mới, vận dụng kiến thức đã học trong điều kiện, hoàn cảnh
mới.
- Năng lực nhận thức vấn đề mới trong điều kiện quen biết (tự đặt
câu hỏi mới cho mình và cho mọi người về bản chất của các tình huống, sự
vật). Năng lực nhìn thấy chức 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 bộ phận, 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 một tình
huống. Khả năng huy động các kiến thức cần thiết để đưa ra các giả thuyết
hay các dự đoán khác nhau khi phải lý giải một hiện tượng.
- Năng lực xác nhận bằng lý thuyết và thực hành các giả thuyết.
Năng lực biết đề xuất các phương án thí nghiệm hoặc thiết kế các sơ đồ thí

nghiệm để kiểm tra giả thuyết hay hệ quả suy ra từ giả thuyết hoặc để đo
một đại lượng vật lý nào đó với hiệu quả cao nhất trong những điều kiện đã
cho.
- Năng lực nhìn nhận một vấn đề dưới góc độ khác nhau, xem xét
đối tượng ở những khía cạnh khác nhau, đôi khi mâu thuẩn nhau. Năng lực
tìm ra các giải pháp lạ. Chẳng hạn như đối với bài tập vật lý có nhiều cách


18

nhìn đối với việc tìm kiếm lời giải, năng lực kết hợp nhiều phương pháp
giải bài tập để tìm một phương pháp giải mới độc đáo.
1.1.2.4 Các yếu tố cần thiết cho việc rèn luyện năng lực sáng tạo
của học sinh trong học tập
Với mục đích giúp học sinh phát triển được tính sáng tạo trong học
tập thì trước hết người giáo viên phải nắm được các yếu tố cần thiết cho
việc bồi dưỡng năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh thông qua hoạt động
dạy học. Cụ thể các yếu tố đó là:
* Yếu tố thứ nhất: Là “hứng thú” – Đây là yếu tố quan trọng để có
thể nảy sinh sáng tạo. Cho nên, ngay từ khi đang ngồi trên ghế nhà trường
muốn rèn luyện cho học sinh tư duy sáng tạo thì đòi hỏi giáo viên phải có
phương pháp giảng dạy sao cho học sinh có hứng thú học tập. Đặc biệt
trong việc ra bài tập, việc hướng dẫn học sinh giải bài tập bằng các câu hỏi
định hướng tư duy phải tạo ra được cho học sinh nhu cầu giải quyết mạnh
mẽ. Hứng thú sẽ gây ra sáng tạo và sáng tạo lại thúc đẩy hứng thú mới. Học
sinh cần có hứng thú nhận thức cao, cần có khát khao nhận thức cái mới và
vận dụng cái mới vào thực tiễn.
* Yếu tố thứ hai: Học sinh phải có “kiến thức cơ bản” vững chắc.
Một quá trình sáng tạo bất kỳ bắt đầu từ sự tái hiện cái đã biết. Tâm lý học
hiện đại không phủ nhận vai trò của trí nhớ. Dĩ nhiên chỉ ghi nhớ đơn thuần,

không biết suy nghĩ vận dụng sáng tạo thì đó là kiến thức chết, vô dụng.
Người học sinh vận dụng những tri thức đã biết vào tình huống mới, vào
giải thích các hiện tượng, các quá trình vật lý trong các trường hợp khác
nhau.
* Yếu tố thứ ba: Học sinh phải có tính “nghi ngờ khoa học”. Mỗi
bài tập đưa ra giải quyết luôn đặt câu hỏi “Cách làm này hay phương án thí
nghiệm này đã tối ưu chưa?” “Còn có cách giải quyết nào nữa không?”.
* Yếu tố thứ tư: Học sinh cần phải có “khả năng tư duy độc lập”.
Đó là khả năng của con người trong việc tự xác định phương hướng hoạt
động, ý thức tự giác suy nghĩ của mình trong tình huống mới, tự phát hiện


19

và nỗ lực tìm ra vấn đề cần giải quyết, tự tìm ra con đường giải quyết và
thực hiện nó. Khả năng định hướng hoạt động của học sinh là điều kiện tiên
quyết của sự phát triển tính tích cực sáng tạo của họ.
Trong quá trình giảng dạy giáo viên cần luôn chú ý tới những phát
hiện mới của học sinh để giúp họ phát triển những ý tưởng độc đáo của
mình. Có như vậy mới phát huy được khả năng sáng tạo của học sinh. Vậy
điều kiện để hoàn thành các phát kiến càng được chuẩn bị tốt bao nhiêu thì
tính chủ động sáng tạo càng được nâng cao bấy nhiêu.
1.1.3 Khái niệm tư duy Vật lý
Tư duy Vật lý là sự quan sát các hiện tượng Vật lý, phân tích một
hiện tượng phức tạp thành những bộ phận đơn giản và xác lập giữa chúng
những mối liên hệ định tính và định lượng của các hiện tượng và các đại
lượng vật lý, dự đoán các hệ quả mới từ các thuyết và vận dụng sáng tạo
những kiến thức khái quát thu được vào thực tiễn.[18],[21],..
Các hiện tượng vật lý trong tự nhiên rất phức tạp, nhưng những định
luật chi phối chúng 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 có thể quan sát được
kết quả tổng hợp cuối cùng của chúng. Vì thế muốn nhận thức được những
đặc tính bản chất và qui luật của tự nhiên thì việc đầu tiên phải phân tích
được hiện tượng phức tạp thành những phần, những bộ phận, những giai
đoạn bị chi phối bởi một số ít nguyên nhân, bị tác động bởi một số yếu tố,
tốt nhất là một nguyên nhân, một yếu tố. Có như thế mới xác lập được
những mối quan hệ bản chất, trực tiếp, những sự phụ thuộc định lượng giữa
các đại lượng vật lý dùng để đo lường những tính chất sự vật hiện tượng. Để
biết được những kết luận khái quát thu được có phản ánh đúng thực tế
khách quan hay không, ta phải kiểm chứng lại trong thực tiễn. Muốn thực
hiện điều đó ta bắt đầu từ những kết luận khái quát, suy ra những hệ quả, dự
đoán những hiện tượng mới có thể quan sát trong thực tiễn. Nếu thí nghiệm
kiểm chứng hiện tượng mới đúng như dự đoán thì kết luận khái quát ban
đầu được xác định là chân lí.


20

Việc vận dụng những kiến thức khái quát vào thực tiễn tạo điều kiện
cho con người cải tạo thế giới tự nhiên, làm cho hiện tượng vật lý xảy ra
theo hướng ý muốn của con người, thỏa mãn được nhu cầu ngày càng tăng
của con người.
Trong quá trình nhận thức vật lý, con người phải sử dụng tổng hợp
nhiều hình thức tư duy như tư duy khoa học, tư duy logic và những hình
thức đặc thù của vật lý học như thực nghiệm, mô hình hóa…
Trong quá trình nghiên cứu vật lý, học sinh áp dụng những phương
pháp luận thức khoa học, sử dụng những thao tác tư duy và sử dụng các
dụng cụ, thiết bị thí nghiệm khác nhau. Theo sự định hướng của giáo viên,
học sinh tự lực phân tích các hiện tượng và quá trình vật lý, quan sát, đo, thí
nghiệm, tính toán. Họ biết gạt bỏ những khía cạnh không bản chất đối với

việc nghiên cứu vấn đề đã cho, so sánh, khái quát hóa các sự kiện, diễn đạt
các khái niệm và định luật, những qui tắc, nguyên lí. Từ những tri thức vật
lý đã biết học sinh lại tiếp tục vận dụng tìm kiếm tri thức mới, vận dụng giải
quyết những bài toán đa dạng phong phú của thực tiễn.[18]
1.1.4 Các biện pháp tích cực hóa hoạt động tư duy của học sinh
trong quá trình dạy học vật lý
1.1.4.1 Tạo nhu cầu hứng thú, kích thích sự ham muốn hiểu biết
của học sinh
Tạo ra nhu cầu hứng thú bằng cách kích thích bên ngoài: lời khen,
tạo sự ngưỡng mộ bạn bè và gia đình, sự húa hẹn một tương lai,…
Nẩy sinh trong quá trình học tập, từ mâu thuẩn nội tại của quá trình
nhận thức học sinh khao khát hiểu biết trước những “tình huống có vấn đề”.
Theo X.L Rubinstein thì “Tư duy bắt đầu từ một vấn đề hay một câu hỏi, từ
sự ngạc nhiên hay sự thắc mắc, từ sự mâu thuẩn. Tình huống có vấn đề như
thế có tác động lôi cuốn cá nhân vào quá trình tư duy…”, ý kiến của ông
hoàn toàn đúng đắn. Nhưng từ đó có người lại suy ra kết luận sai lầm, cho
rằng mọi tình huống có vấn đề có tác dụng kích thích, và có tác dụng phát
triển tư duy, thực ra, không phải như vậy. Đúng là, tình huống có vấn đề là


21

nguồn tư duy, nhưng từ đó không thể suy ra rằng mọi tình huống có vấn đề
đều nhất thiết kích thích tư duy. Bởi lẽ tình huống có vấn đề có khi đặt ra
không đúng với đối tượng nhận thức. Tình huống có vấn đề song quá trình
tư duy không xuất hiện, do chủ thể không có tri thức ban đầu cần thiết để
hoạt động tư duy, tìm kiếm câu trả lời.
Tài liệu sách giáo khoa hiện đại thường bắt đầu mỗi chương, mỗi
bài bao giờ cũng có những “vấn đế” đặt ra dưới dạng câu hỏi hoặc tranh ảnh
đó là “tình huống có vấn đề”, chỉ có thể hiểu và có thể giải thích được khi

nghiên cứu xong nội dung của chương, của bài học đó. Ngay tên của bài
học vật lý và những đơn vị kiến thức mới của bài học cũng đã chứa đựng
“tình huống có vấn đề” trong hoạt động nhận thức của học sinh.
Những tình huống có vấn để thường gặp trong dạy học vật lý:
- Tình huống phát triển: Khi học sinh đứng trước một vấn đề chỉ
mới được giải quyết một phần, một bộ phận, trong một phạm vi hẹp, cần
phải được tiếp tục phát triển, hoàn chỉnh mở rộng sang những phạm vi mới,
lĩnh vực mới. Trên con đường sử dụng những kiến thức, kĩ năng, phương
pháp đã biết cho tới khi gặp mâu thuẩn không giải quyết được nhờ vốn hiểu
biết đó thì gọi là tình huống phát triển.
- Tình huống lựa chọn: Một “vấn đề” có mang một số dấu hiệu quen
thuộc 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 chọn.
- Tình huống bế tắc: Trước một hiện tượng học sinh thấy, nhưng
không hiểu vì sao, coi đó là bí mật của tự nhiên. Học sinh được giao nhiệm
vụ để giải quyết nhưng chưa biết dựa vào đâu. Đó là tình huống bế tắc.
- Tình huống ngạc nhiên bất ngờ là tình huống xảy ra theo chiều trái
với suy nghĩ thông thường (có tính nghịch lý, khó tin đó là sự thật).
- Tình huống lạ là tình huống có những nét đặc biệt lôi cuốn sự chú
ý của học sinh mà họ chưa bao giờ nghĩ tới và nhìn thấy.


22

1.1.4.2 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 lý
Trong quá trình hoạt động nhận thức Vật lý học sinh phải thực hiện
các thao tác chân tay (như bố trí thí nghiệm, sử dụng các dụng cụ đo lường,
thực hiện các phép đo,…), các thao tác tư duy (như phân tích, so sánh, khái

quát hóa, trừu tượng,…), các hành động nhận thức (như xác định bản chất
của sự vật hiện tượng, tìm nguyên nhân, xác định các mối quan hệ,…). Việc
rèn luyện kĩ năng thực hiện các thao tác tư duy của học sinh có thể thực
hiện một cách có hiệu quả nếu học sinh tự rèn luyện một cách thường
xuyên. Giáo viên có thể giúp học sinh thực hiện tự lực các thao tác tư duy
theo những định hướng sau:
- 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.
- Giáo viên đưa ra những câu hỏi định hướng cho học sinh để học
sinh tìm những thao tác tư duy hay phương pháp suy luận thích hợp.
- Khi học sinh trả lời, giáo viên cho học sinh khác hoặc chính mình
phân tích câu trả lời chỉ ra điểm sai và cách sửa chữa.
- Giáo viên giúp học sinh hệ thống hóa, khái quát hóa kinh nghiệm
thực hiện các suy luận logic theo dạng quy tắc, angorit hoạt động cho từng
loại nhiệm vụ.
1.2 Bài tập sáng tạo và biện pháp bồi dưỡng năng lực sáng tạo
cho học sinh
1.2.1 Cơ sở lý thuyết của bài tập sáng tạo về vật lý [17],[18]
Cơ sở lý thuyết của bài tập sáng tạo trong dạy học vật lý là sự giống
nhau về bản chất của hoạt động nhận thức khoa học vật lý và hoạt động học
tập vật lý. Bản chất đó thể hiện tính mới mẻ trong nhận thức: đối với nhà
vật lý học “cái mới” ông tìm ra là phát minh khoa học mà nhân loại mà
nhân loại chưa một ai biết, còn đối với học sinh khám phá “cái mới” đối với
bản thân mình; và “cái mới” là bản chất của sự sáng tạo. Trong vật lí học,


23

V.G.Ra-zu-mốp-xki trình bày quá trình sáng tạo dưới dạng chu trình như

sau:
Mô hình
giả định

Hệ quả
lôgic

Sự kiện

Thực
nghiệm

Quá trình sáng tạo diễn ra theo chu trình gồm 4 giai đoạn như trên,
trong đó khó khăn nhất, đòi hỏi sự sáng tạo cao nhất là giai đoạn từ những
sự kiện khởi đầu đề xuất mô hình giả thuyết và giai đoạn đưa ra phương án
thực nghiệm để kiểm tra hệ quả suy ra từ mô hình giả thuyết. Trong hai giai
đoạn này không có con đường suy luận logic mà chủ yếu dựa vào trực giác ;
ở đây tư duy trực giác giữ vai trò quan trọng bắt buộc phải đưa ra một
phỏng đoán mới, một giải pháp mới chưa hề có, một hoạt động sáng tạo
thực sự.
Dựa vào chu trình sáng tạo khoa học trong vật lý học, sự tương tự
về bản chất của quá trình nhận thức của học sinh khi học tập vật lý của nhà
vật lý học khi nghiên cứu vật lý, có thể xây dựng những bài tập sáng tạo về
vật lý. Đây là một khái niệm khá mới của lý luận dạy học vật lý ở nước ta,
còn ít được đề cập hoặc nếu có còn sơ sài chưa thành hệ thống và khó vận
dụng.
Bài tập sáng tạo về vật lý là bài tập mà giả thuyết không có thông
tin đầy đủ liên quan đến hiện tượng quá trình vật lý, có những đại lượng vật
lý được ẩn dấu, điều kiện bài toán không chứa đựng chỉ dẫn trực tiếp và
gián tiếp về angôrit giải hay kiến thức vật lý cần sử dụng.

Trên thực tế khó có thể có được một tiêu chuẩn thống nhất nào về
vấn đề phân loại bài tập vật lý. Nói cách khác sự phân loại bài tập vật lý bao
giờ cũng mang tính tương đối, vì trong bất kỳ loại bài tập nào cũng chứa


24

đựng một hay nhiều loại khác nhau. Tuy nhiên người ta có thể căn cứ vào
những đặc điểm, dấu hiện cơ bản để phân loại theo: nội dung, mục đích dạy
học, phương thức cho điều kiện hay phương thức giải, đặc điểm và phương
pháp nghiên cứu vấn đề, theo mức độ khó dễ…
Nếu căn cứ tính chất của quá trình tư duy khi giải bài tập là tính
chất tái hiện hay tính sáng tạo có thể chia thành hai loại: Bài tập luyện tập
và bài tập sáng tạo.
1.2.2 Phân biệt bài tập luyện tập và bài tập sáng tạo
Bài tập luyện tập: Là những bài tập được dùng để rèn luyện cho học
sinh kỹ năng áp dụng được những kiến thức xác định để giải bài tập theo
một khuôn mẫu đã có. Loại bài tập này không đòi hỏi tư duy sáng tạo của
học sinh. Tính chất tái hiện của tư duy thể hiện ở chỗ: Học sinh so sánh bài
tập cần giải với các dạng bài tập đã biết và huy động cách thức giải đã biết,
trong đề bài các dữ kiện đã hàm chứa angôrit giải.
Bài tập sáng tạo: Đây là loại bài tập dùng cho việc bồi dưỡng các
phẩm chất của tư duy sáng tạo là: tính linh hoạt, tính mềm dẻo, tính độc
đáo, nhạy cảm. Tính chất sáng tạo thể hiện ở chỗ không có angôrit cho việc
giải bài tập, đề bài che giấu dự kiện khiến người giải liên hệ tới một angôrit
đã có. Với bài tập sáng tạo người giải phải vận dụng kiến thức linh hoạt và
sáng tạo trong những tình huống mới, phát hiện điều mới, phải có những đề
xuất độc lập mới mẻ, không thể suy luận một cách đơn thuần từ kiến thức
đã học.
Có thể phân biệt bài tập sáng tạo vật lý và bài tập luyện tập dựa theo

yêu cầu luyện tập kỹ năng và phát triển tư duy của học sinh qua mô hình sau
đây:
BÀI TẬP VẬT LÝ
Bài tập luyện tập
- Đã có angorit giải

Bài tập sáng tạo
- Cần tìm angorit giải hợp lý

- Áp dụng các kiến thức xác định đã - Vận dụng linh hoạt, sáng tạo từ
biết để giải.

những kiến thức cũ.


25

- Dạng bài tập theo khuôn mẫu nhất - Không theo khuôn mẫu nào đã có.
định.
- Tình huống quen thuộc.

- Tình huống mới.

- Có tính tái hiện.

- Có tính phát hiện.

- Không yêu cầu khả năng đề xuất, - Yêu cầu khả năng đề xuất, đánh
đánh giá.

giá.

1.2.3 Các dấu hiệu nhận biết bài tập sáng tạo
Có nhiều cách phân loại bài tập sáng tạo V.G Ra-zu-môp-xki dựa
theo sự tương tự giữa quá trình sáng tạo khoa học với tính chất của quá trình
tư duy trong giải các bài tập sáng tạo, chia bài tập sáng tạo thành hai loại:
- Bài tập nghiên cứu đòi hỏi trả lời câu hỏi “tại sao?” tương tự với
“phát minh” trong sáng tạo khoa học.
- Bài tập thiết kế đòi hỏi trả lời câu hỏi “làm thế nào?” tương tự với
“sáng chế” trong sáng tạo khoa học kỹ thuật.
Sự phân loại trên có tính khái quát cao nên khó vận dụng trong thực
tiễn. Các câu hỏi “tại sao” và “như thế nào” cũng thường xuất hiện ở những
bài tập luyện tập. Để dễ vận dụng trong thực tiễn dạy học nên phân loại theo
dấu hiệu về bài tập sáng tạo.
Các dấu hiệu nhận biết bài tập sáng tạo theo PGS. TS Nguyễn Đình
Thước, PGS.TS Phạm Thị Phú, đó là:
- Dấu hiệu 1: Bài tập có nhiều cách giải.
Đây là dạng phổ biến trong hệ thống bài tập sáng tạo cho học sinh
thói quen suy nghĩ không rập khuôn, máy móc. Thường xuyên cho học sinh
làm việc với dạng bài toán này làm cho học sinh nhận thức rằng: khi xem
xét một vấn đề cần nhìn từ nhiều góc độ, nhiều quan điểm khác nhau, từ đó
có nhiều con đường đạt đến mục đích và chọn ra con đường nào hiệu quả
nhất.
Ví dụ trong phần cơ học lớp 10, đó là những bài tập vừa giải được
bằng phương pháp động lực học vừa giải bằng phương pháp bảo toàn; trong