Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập dạy học phần quang hình học vật lí 11 Trung Học Phổ Thông theo phương pháp luận sáng tạo TRIZ

MỤC LỤC
Trang phụ bìa………………………………………………………………………...i
Lời cam đoan………………………………………………………………………..ii
Lời cảm ơn………………………………………………………………………….iii
Danh mục viết tắt……………………………………………………………………v
Mục lục……………………………………………………………………………...1
MỞ ĐẦU..................................................................................................................3
1.Lí do chọn đề tài............................................................................................................3
2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu...........................................................................................5
3. Mục tiêu nghiên cứu.....................................................................................................6
5. Nhiệm vụ nghiên cứu...................................................................................................7
6. Đối tượng nghiên cứu...................................................................................................7
7. Phạm vi nghiên cứu......................................................................................................7
8. Phương pháp nghiên cứu..............................................................................................7
8.1. Phương pháp nghiên cứu lí thuyết............................................................................7
8.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn............................................................................8
8.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm..........................................................................8
8.4. Phương pháp thống kê toán học................................................................................8
10. Cấu trúc luận văn........................................................................................................8

NỘI DUNG............................................................................................................... 9
CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG
BÀI TẬP VẬT LÍ THEO PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO TRIZ.............9
1.1. Phương pháp luận sáng tạo TRIZ..............................................................................9
1.1.1. Khái niệm sáng tạo.................................................................................................9
1.1.2. Khái niệm tư duy..................................................................................................10
1.1.3. Khái niệm tư duy sáng tạo....................................................................................11
1.1.4. Phương pháp luận sáng tạo TRIZ.........................................................................13
1.2. Bài tập vật lí theo phương pháp luận sáng tạo TRIZ..............................................18
1.2.1. Vai trò của bài tập vật lí theo phương pháp luận sáng tạo TRIZ.........................18

1


1.2.2. Sự khác nhau giữa bài tập vật lí theo phương pháp luận sáng tạo TRIZ và các
dạng bài tập khác..................................................................................................................20
1.3. Dạy học theo phương pháp luận sáng tạo...............................................................20
1.3.2. Các biện pháp thực hiện dạy học sáng tạo môn vật lí ở trường phổ thông..........26
1.4. Thực trạng sử dụng bài tập sáng tạo môn vật lí ở trường phổ thông......................28
1.4.1. Thực trạng sử dụng bài tập sáng tạo môn vật lí lớp 11 trung học phổ thông.......28
1.4.2. Thực trạng việc biên soạn bài tập sáng tạo trong sách giáo khoa và các tài liệu
tham khảo phần quang hình học chương trình vật lí phổ thông...........................................29

KẾT LUẬN CHƯƠNG I.......................................................................................32
2.1. Nội dung kiến thức phần quang hình học vật lí 11 trung học phổ thông................33
2.1.1. Sơ đồ lôgic nội dung phần quang hình học vật lí 11 trung học phổ thông..........33
2.1.2. Tầm quan trọng của phần quang hình học trong chương trình vật lí 11 THPT...34
2.2. Xây dựng bài tập vật lí theo phương pháp luận sáng tạo TRIZ..............................34
2.2.1. Các bước xây dựng bài tập vật lí theo phương pháp luận sáng tạo TRIZ............34
2.2.2. Các vấn đề cần lưu ý khi xây dựng bài tập vật lí phần quang hình học vật lí lớp
11 THPT theo phương pháp luận sáng tạo TRIZ.................................................................35
2.2.3. Xây dựng hệ thống bài tập vật lí theo phương pháp luận sáng tạo TRIZ phần
quang hình học lớp 11 trung học phổ thông.........................................................................36

KẾT LUẬN CHƯƠNG II.....................................................................................62
CHƯƠNG III: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM......................................................63
3.1. Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm.........................................................63
3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm...........................................................................63
3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm..........................................................................63
3.2. Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm.........................................................64
3.2.1. Đối tượng thực nghiệm sư phạm..........................................................................64

3.2.2. Nội dung thực nghiệm sư phạm...........................................................................64
3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm........................................................................64
3.3.1. Chọn mẫu.............................................................................................................64
3.3.2. Quan sát giờ học...................................................................................................64
3.3.3. Kết quả điều tra giáo viên....................................................................................65

2


3.4. Kết quả thực nghiệm sư phạm.................................................................................72
3.4.1. Nhận xét về tiến trình dạy học.............................................................................72
3.4.2. Đánh giá kết quả học tập của học sinh.................................................................73
Dựa vào những tham số đã tính toán ở trên, có thể rút ra kết luân sơ bộ như sau:........76
3.4.3. Kiểm định giả thiết thống kê................................................................................76

KẾT LUẬN CHƯƠNG III....................................................................................77
KẾT LUẬN............................................................................................................78
TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................................80
MỞ ĐẦU
1.Lí do chọn đề tài
Sự phát triển mạnh mẽ của thế giới cả về kinh tế, văn hóa, công nghệ thông
tin,... và đặc biệt là sự phát triển của ngành giáo dục đòi hỏi nước ta cần có những
thay đổi cho phù hợp với tình hình thế giới hiện nay. Để hội nhập với các nước
trong khu vực và thế giới, Đảng ta cho rằng muốn đưa nền kinh tế đất nước phát
triển là ra sức đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài. Nhưng muốn làm được những
điều này thì trước hết phải đầu tư cho giáo dục. Vì vậy mà Đảng ta đã xác định:
“giáo dục là quốc sách hàng đầu” và đồng thời giao cho ngành nhiệm vụ ngày càng
quan trọng.
Nghị quyết đại hội Đảng Toàn Quốc lần thứ VIII đã đặt ra nhiệm vụ cho giáo
dục là: “cải tiến chất lượng dạy học, khắc phục những yếu kém trong ngành giáo

dục để hoàn thành nhiệm vụ đào tạo nguồn lực cho công nghiệp hóa, hiện đại hóa
đất nước”. Trước yêu cầu đó, những năm gần đây ngành giáo dục đã chủ trương
thực hiện đổi mới mục tiêu, nội dung, phương pháp và hình thức tổ chức dạy học
nhằm đáp ứng những nhu cầu của xã hội cũng như nhu cầu phát triển của đất nước.
Đối với các ngành khoa học khác nói chung và ngành vật lí học nói riêng, các
thầy, cô giáo ở các trường Đại học cũng như các trường phổ thông đã và đang tiếp
tục nghiên cứu, áp dụng các phương pháp dạy học hiện đại, tiên tiến kết hợp với
phương pháp dạy học truyền thống nhằm nâng cao chất lượng dạy học. Nhưng thực
tế cho thấy, việc sử dụng các phương pháp dạy học hiện đại ở trường phổ thông còn
có nhiều hạn chế. Theo nhận định của Bộ trưởng Bộ Giáo dục - Đào tạo Nguyễn
Thiện Nhân tại hội thảo quốc tế diễn ra vào ngày 14-8-2007, tại thành phố Hồ Chí
3


Minh: “Chất lượng đào tạo còn thấp, đào tạo nghề nghiệp các trình độ còn chưa
sát với thực tế, chưa đáp ứng đầy đủ nhu cầu xã hội, các ngành nghề tiên tiến, khoa
học công nghệ còn thiếu hụt lớn, thừa thầy thiếu thợ...”.
Đặc biệt trong những năm gần đây, học sinh phổ thông nắm kiến thức vật lí
không sâu sắc, do học lí thuyết nhiều hơn thực hành cộng với hình thức thi trắc
nghiệm khách quan làm cho học sinh không có điều kiện rèn luyện tư duy sáng tạo
của mình, tất cả học sinh đều cảm thấy khó khăn trong việc giải bài tập, mà “bài tập
là một yếu tố rất quan trọng trong quá trình dạy học. Có thể nói quá trình học tập
là một quá trình giải một hệ thống bài tập đa dạng. Một bài giảng, một giờ lên lớp
có hiệu quả, có nâng cao tính tích cực, sáng tạo của học sinh hay không đều phụ
thuộc rất lớn vào bài tập”.[24]
Những nhận xét trên đây đã nói lên rằng, việc tổ chức cho học sinh tự giải các
bài tập vật lí ở trường phổ thông chưa cao. Vấn đề nghiên cứu bài tập vật lí để giảng
dạy ở các trường phổ thông không phải là mới, đã có rất nhiều người nghiên cứu
theo các hướng khác nhau, nhưng việc giảng dạy bài tập vật lí ở trường phổ thông
chưa thực sự hiệu quả, giáo viên chủ yếu sử dụng bài tập từ sách giáo khoa và sách

tham khảo chứ không tự sáng tạo ra bài tập để dạy học, vì thế mà học sinh cảm thấy
nhàm chán. Mặt khác, các bài tập giáo khoa thường rất khác xa với những bài toán
mà học sinh sẽ gặp trong cuộc sống. Nếu học sinh không hiểu sâu sắc vật lí học và
nhất là không quen với việc giải bài tập vật lí một cách thông minh sáng tạo thì học
sinh khó lòng giải quyết tốt những bài toán thực của cuộc sống. Để khắc phục
những hạn chế trên, với tiêu chí giúp giáo viên có thể tự mình biên soạn hệ thống
bài tập một cách sáng tạo, đưa ra những bài toán mới có thể nảy sinh, đồng thời học
sinh có được phương pháp giải quyết các vấn đề xảy ra khi giải các bài tập, có cách
nhìn tổng quát hơn, chương trình hóa những bước giải bài toán thật tối ưu, tiết kiệm
thời gian, chủ động xử lí các tình huống xảy ra...một trong những phương pháp có
thể đáp ứng những tiêu chí trên đó là phương pháp luận sáng tạo TRIZ.
Quang học là ngành học về các hiện tượng liên quan tới ánh sáng, các định luật
quang học và các dụng cụ quang học được sử dụng nhiều trong đời sống. Vì vậy
việc nghiên cứu xây dựng hệ thống bài tập theo phương pháp luận sáng tạo TRIZ
trong dạy học vật lí nhằm giúp học sinh nắm vững kiến thức, đặc biệt giúp học sinh

4


phát triển tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề, đồng thời học sinh có khả
năng áp dụng tốt vào thực tiễn.
Xây dựng bài tập theo phương pháp luận sáng tạo trong dạy học vật lí ở trường
THPT sẽ nâng cao chất lượng giáo dục là một vấn đề cấp thiết hàng đầu cần được
nhà nước ta quan tâm.
Với những lí do trên, tôi chọn đề tài:“Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập
dạy học phần quang hình học vật lí 11 Trung Học Phổ Thông theo phương pháp
luận sáng tạo TRIZ”.
2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu
Lí thuyết giải các bài toán sáng chế (tên tiếng anh là Theory of Inventive
Problem Solving hay tên viết tắt quốc tế là TRIZ) đang được nhiều tập đoàn sử

dụng và gặt hái thành công đặc biệt.
Tác giả của TRIZ là Genrich Saulovich Altshuller (1926 – 1998). Ông đã
nghiên cứu và bắt đầu xây dựng lí thuyết giải các bài toán sáng chế từ năm 1946.
Năm 1986 ông cộng tác với Hiệp hội toàn liên bang của các nhà sáng chế và hợp lí
hoá thành lập phòng thí nghiệm nghiên cứu và áp dụng các phương pháp sáng chế
và học viện công cộng về sáng tạo sáng chế năm 1971.
Người Mỹ du nhập TRIZ từ năm 1991. Họ nhận thấy cơ hội tăng vị thế cạnh
tranh của Mỹ trên nền kinh tế toàn cầu dựa trên tri thức đang xuất hiện bằng việc
ứng dụng công nghệ sáng tạo mang tính cách mạng TRIZ vào nước Mỹ. Hiện nay
khá nhiều các công ty, tổ chức danh tiếng sử dụng TRIZ để giải quyết các vấn đề
của mình như: 3M, General Motors, Samsung, Intel, Kodak, Motorola... TRIZ còn
được đưa vào giảng dạy, đào tạo tại nhiều trường đại học danh tiếng của Mỹ; một
số nước châu Âu, và gần đây một số quốc gia ở châu Á, như Nhật, Singapore, Hàn
quốc, Trung Quốc cũng nhập cuộc. Ở Việt Nam, Bộ Khoa học Công nghệ và Môi
trường đã chấp nhận đưa môn TRIZ vào bồi dưỡng cho kỹ sư, chuyên viên nâng
cao ngạch bậc. Hai nhà khoa học đứng đầu là Dương Xuân Bảo và Phan Dũng.
Hệ thống bài tập vật lí đã được nhiều tác giả quan tâm đến, từ việc đề cập đến
vai trò của nó trong dạy học Vật lí cho đến việc đề ra một số phương pháp giải một
số dạng bài tập điển hình như: Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm

5


Xuân Quế, Phạm Hữu Tòng, Thái Duy Tuyên,…Tuy nhiên, các tác giả này chỉ đề
cập đến phần lí luận mà chưa đi sâu và việc xây dựng bài tập trong dạy học Vật lí.
Các tác giả như Lê Văn Thông, Vũ Thanh Khiết, Vũ Đình Túy, Nguyễn Thanh
Hải, Hồ Hùng Linh,... đã biên soạn nhiều loại sách tham khảo về bài tập vật lí cấp
III thuộc phần điện học, cơ học, quang học, nhiệt học, vật lí học hiện đại,...Bản thân
tôi đã tìm hiểu, mặc dù bài tập vật lí phổ thông rất phong phú, đa dạng nhưng cũng
chỉ dừng lại ở việc xây dựng hệ thống bài tập theo các phương pháp truyền thống

mà ta đã biết. Đã có tác giả đề cập đến bài tập sáng tạo như Phạm Thị Phú –
Nguyễn Đình Thước “Bài tập sáng tạo về vật lí ở trường trung học phổ thông”
nhưng chưa phổ biến chỉ xuất hiện dưới dạng các bài báo đăng trên tạp chí giáo dục.
Chính vì thế mà tình trạng học sinh phổ thông nắm kiến thức không sâu. Vì vậy
tăng cường biên soạn hệ thống bài tập vật lí theo phương pháp mới là nhiệm vụ cấp
thiết hiện nay.
Việc xây dựng hệ thống bài tập vật lí theo phương pháp luận sáng tạo TRIZ là
vấn đề còn mới mẻ. Một số người đã nghiên cứu về bài tập sáng tạo bằng cách phối
hợp nhiều phương pháp như các luận văn thạc sĩ: Hoàng Thị Thanh Vân “Xây dựng
và sử dụng bài tập sáng tạo trong dạy học phần dao động và sóng cơ học ở trường
trung học phổ thông – năm 2007”, Nguyễn Thị Xuân Bằng “Xây dựng hệ thống bài
tập sáng tạo dùng cho dạy học phần cơ học vật lí 10 chương trình nâng cao – năm
2008”, Phạm Thị Thùy Bích “Xây dựng và sử dụng bài tập sáng tạo dạy học phần
“dòng điện không đổi” vật lí 11 THPT chương trình nâng cao – năm 2008” (ĐH
Vinh). Nhưng chưa có một tác giả nào xậy dựng bài tập vật lí phần quang hình học
theo phương pháp luận sáng tạo TRIZ, vì tài liệu viết về phương pháp luận sáng tạo
TRIZ chưa phổ biến, chưa có tính phổ thông, chủ yếu phân bố ở hai thành phố Hồ
Chí Minh và Hà Nội.
3. Mục tiêu nghiên cứu
- Xây dựng được hệ thống bài tập vật lí 11 phần quang hình học THPT theo
phương pháp luận sáng tạo TRIZ.
- Thiết kế được một số bài giảng có sử dụng hệ thống bài tập vật lí theo phương
pháp luận sáng tạo TRIZ.
4. Giả thiết khoa học

6


Nếu xây dựng hệ thống bài tập vật lí theo phương pháp luận sáng tạo và sử
dụng nó để giảng dạy sẽ góp phần đổi mới phương pháp dạy học, đồng thời nâng

cao chất lượng giảng dạy vật lí ở trường phổ thông theo hướng phát triển năng lực
tư duy sáng tạo.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu lí thuyết TRIZ
- Điều tra, khảo sát tình hình sử dụng bài tập sáng tạo về vật lí ở trường THPT
trong địa bàn nghiên cứu
- Xây dựng hệ thống bài tập vật lí 11 phần quang hình học THPT theo phương
pháp luận sáng tạo TRIZ.
- Sử dụng hệ thống bài tập vật lí phần quang hình học lớp 11 theo phương pháp
luận sáng tạo TRIZ để thiết kế một số bài giảng.
- Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở trường phổ thông để đánh giá hiệu quả của
đề tài.
6. Đối tượng nghiên cứu
- Quá trình dạy – học vật lí ở trường THPT
- Hoạt động dạy học phần quang hình học lớp 11 THPT với việc sử dụng bài tập
theo phương pháp luận sáng tạo TRIZ.
7. Phạm vi nghiên cứu
- Tập trung chủ yếu vào hệ thống bài tập vật lí thuộc phần quang hình học lớp 11
THPT.
- Tiến hành trên đối tượng học sinh khối 11 trường Phổ Thông Dân Tộc Nội Trú
Vân Canh và Trường Trung Học Phổ Thông Vân Canh - Bình Định.
8. Phương pháp nghiên cứu
8.1. Phương pháp nghiên cứu lí thuyết
- Nghiên cứu các văn kiện, nghị quyết của Đảng, các chỉ thị của Bộ GD- ĐT, xu
hướng phát triển của thế giới.
- Nghiên cứu lịch sử ra đời, phát triển và cơ sở lí luận của phương pháp luận
sáng tạo TRIZ.
- Nghiên cứu cơ sở lí luận của bài tập vật lí chương trình THPT.

7

- Nghiên cứu các tài liệu tham khảo, các sách bài tập vật lí 11 THPT, các luận
án, luận văn có liên quan đến đề tài.
8.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
- Điều tra tình hình sử dụng các bài tập vật lí nói chung và bài tập sáng tạo trong
dạy học ở một số trường phổ thông thuộc địa bàn nghiên cứu.
- Tiến hành dự giờ ở một số lớp của khối 11 THPT thuộc địa bàn nghiên cứu.
- Tiến hành xây dựng hệ thống bài tập vật lí theo phương pháp luận sáng tạo
TRIZ.
8.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
- Tổ chức hoạt động dạy học một số tiết bài tập có sử dụng hệ thống bài tập vật
lí được xây dựng theo phương pháp luận sáng tạo TRIZ.
- Tiến hành chọn mẫu điều tra để đánh giá hiệu quả của tiết dạy.
- So sánh với lớp đối chứng từ đó rút ra nhận xét tính khả thi của đề tài.
8.4. Phương pháp thống kê toán học
- Sử dụng phương pháp thống kê toán học để xử lí số liệu nhằm kiểm định giả
thiết khoa hoc.
9. Đóng góp của luận văn
- Đưa ra được sự khác nhau cơ bản giữa bài tập vật lí được xây dựng theo
phương pháp luận sáng tạo và các loại bài tập khác.
- Xây dựng được hệ thống bài tập vật lí phần quang hình học vật lí 11 THPT
theo phương pháp luận sáng tạo TRIZ.
10. Cấu trúc luận văn
Phần mở đầu
Phần nội dung
Chương I: Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc xây dựng bài tập vật lí theo
phương pháp luận sáng tạo TRIZ
Chương II: Xây dựng hệ thống bài tập vật lí phần quang hình học vật lí 11
THPT theo phương pháp luận sáng tạo TRIZ

Chương III: Thực nghiệm sư phạm
Phần kết luận
8


Tài liệu tham khảo
Phụ lục

NỘI DUNG
CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG
BÀI TẬP VẬT LÍ THEO PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO TRIZ
1.1. Phương pháp luận sáng tạo TRIZ
1.1.1. Khái niệm sáng tạo
Những năm gần đây, đặc biệt là từ khi thế giới bắt đầu chuyển mạnh sang nền
kinh tế tri thức và xã hội tri thức, nền giáo dục đòi hỏi phải trang bị cho học sinh
năng lực tư duy sáng tạo như là một phẩm chất quan trọng của con người hiện đại.
Ở nước ta, nhiều nhà giáo dục cũng đã đề nghị phải xem việc trang bị năng lực tư
duy sáng tạo là một nội dung quan trọng của giáo dục trong thời kỳ công nghiệp hoá
và hiện đại hoá đất nước. Nhưng sáng tạo là gì, tư duy sáng tạo là gì, dạy cho học
sinh về tư duy sáng tác là dạy những nội dung gì, và quan trọng hơn nữa là dạy như
thế nào để thật sự bồi dưỡng và nâng cao được năng lực tư duy sáng tạo của học
sinh?
Sáng tạo là hoạt động tạo ra bất kì sản phẩm nào có đồng thời “tính mới” và tính
“ích lợi”.
“Tính mới” là sự khác biệt của đối tượng mới so với đối tượng cùng loại ra đời
trước đó (đối tượng tiền thân). Nói cách khác, tính mới phải đem lại ích lợi thặng dư
so với trước đó.
“Tính ích lợi” là sự vượt trội về tính năng, hiệu quả, tác động… của đối tượng
mới so với đối tượng tiền thân. Tính ích lợi chỉ được thể hiện khi đối tượng hoạt
động (làm việc) theo đúng chức năng và phạm vi áp dụng của nó. Ở đây, “phạm vi

áp dụng” có xuất xứ từ luận điểm triết học “chân lý là cụ thể”: một kết luận (theo
nghĩa rộng) là đúng (chân lý) chỉ trong không gian, thời gian, hoàn cảnh, điều
kiện… cụ thể (phạm vi áp dụng). Ở ngoài phạm vi áp dụng, kết luận đó không còn
đúng nữa. Tương tự với chân lý, tính lợi ích cũng có phạm vi áp dụng: nếu hoạt
động của đối tượng vượt ra ngoài phạm vi áp dụng, lợi có thể biến thành hại.

9


Để đánh giá một đối tượng cho trước có phải là sáng tạo hay không, có thể sử
dụng thuật toán gồm năm bước sau:
1. Chọn đối tượng tiền thân
2. So sánh đối tượng cho trước với đối tượng tiền thân
3. Tìm “tính mới” của đối tượng cho trước
4. Trả lời câu hỏi “tính mới đó có đem lại lợi ích gì? Trong phạm vi áp dụng
nào?”
5. Kết luận theo định nghĩa sáng tạo
1.1.2. Khái niệm tư duy
Tư duy là một vấn đề thu hút sự quan tâm nghiên cứu của nhiều ngành khoa học
và nhiều nhà khoa học. Triết học nghiên cứu tư duy dưới góc độ lí luận nhận thức.
Lôgíc học nghiên cứu tư duy ở các quy tắc tư duy đúng. Xã hội học nghiên cứu tư
duy ở sự phát triển của quá trình nhận thức trong các chế độ xã hội khác nhau. Sinh
lí học nghiên cứu cơ chế hoạt động thần kinh cao cấp với tư cách là nền tảng vật
chất của các quá trình tư duy ở con người. Tâm lí học nghiên cứu diễn biến của quá
trình tư duy, mối quan hệ qua lại cụ thể của tư duy với các khía cạnh khác của nhận
thức. Tư duy con người có sự khác biệt căn bản với các dạng tư duy khác ở chỗ: Tư
duy của con người mang bản chất xã hội - lịch sử, có tính sáng tạo, có khả năng
khái quát và sử dụng ngôn ngữ làm phương tiện. Tư duy con người được quy định
bởi các nguyên nhân, các yêu cầu của quá trình phát triển lịch sử - xã hội, chứ
không dừng lại ở mức độ tư duy bằng các thao tác chân tay hay bằng một chương

trình đã được lập sẵn. Một cách khái quát, các nhà tâm lí học Mác - xít, trên cơ sở
của chủ nghĩa duy vật biện chứng, đã khẳng định: Tư duy là sản phẩm cao cấp của
một dạng vật chất hữu cơ có tổ chức cao, đó là bộ não của con người. Trong quá
trình phản ánh hiện thực khách quan bằng những khái niệm, phán đoán... bao giờ tư
duy cũng có mối liên hệ nhất định với một hình thức hoạt động của vật chất - hoạt
động của não người.
X.L.Rubinstêin cho rằng: Tư duy là sự “Thâm nhập vào những tầng mới của bản
thể, là giành lấy và đưa ra ánh sáng những cái cho đến nay vẫn giấu kín trong cõi
sâu bí ẩn: Đặt ra và giải quyết vấn đề của thực tại và cuộc sống, tìm tòi và giải đáp

10


câu hỏi thực ra nó là như thế nào, câu trả lời đó là cần thiết để biết nên sống thế nào,
cho đúng và cần làm gì?” [20]
Như vậy, tư duy trước hết là sự phản ánh thế giới của con người ở trình độ cao
bằng con đường khái quát hoá, nhằm mục đích giải thích được bản chất, quy luật
của đối tượng.
Mục tiêu của tư duy là tìm ra các triết lý, các lí luận, phương pháp luận, giải
pháp trong các tình huống hoạt động của con người.
Hoạt động của tư duy đồng nghĩa với hoạt động trí tuệ, đó là các quá trình phân
tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, trừu tượng hóa. Phân tích là sự phân chia cái
toàn bộ (các sự vật, hiện tượng vật lí) thành các yếu tố riêng rẽ (các bộ phận, các
tính chất, các mối liên hệ) nhằm nhận thức bản chất của các yếu tố riêng rẽ. Tổng
hợp là quá trình kết hợp bằng tưởng tượng hay sự thật các yếu tố riêng rẽ nào đó
thành cái toàn bộ. So sánh là thao thác nhằm phát hiện sự giống nhau và khác nhau
giữa các đối tượng, sự biến đổi của chúng theo thời gian và không gian, ảnh hưởng
của môi trường, điều kiện cần cho quá trình phát triển của các sự vật hiện tượng.
Trừu tượng hóa là hoạt động nhằm lựa chọn và rút ra được những các chung và bản
chất của một số đối tượng. Khái quát hóa nhằm gom những đối tượng có cùng thuộc

tính chung và bản chất của một nhóm. Trừu tượng hóa và khái quát hóa luôn có
quan hệ chặt chẽ với nhau khi tiến hành phân loại đối tượng. Việc hình thành năng
lực khái quát hóa – trừu tượng hóa liên quan mật thiết tới việc bồi dưỡng tài năng.
1.1.3. Khái niệm tư duy sáng tạo
Theo X L. Rubinstêin thì tư duy thường bắt đầu từ một vấn đề hay một câu hỏi,
từ sự ngạc nhiên, thắc mắc hay từ một mâu thuẫn nào đó lôi cuốn cá nhân vào hoạt
động tư duy. Những vấn đề đó được ông gọi là tình huống có vấn đề. Để một vấn đề
trở thành tình huống có vấn đề của tư duy, đòi hỏi chủ thể phải có nhu cầu, mong
muốn giải quyết vấn đề đó. Mặt khác, chủ thể cũng phải có tri thức cần thiết có liên
quan thì việc giải quyết vấn đề mới có thể diễn ra, quá trình tư duy mới được diễn
ra.
Vấn đề (bài toán) là tình huống mà ở đó người giải quyết đã biết mục đích cần
đạt đến nhưng lại rơi vào một trong hai trường hợp: a) không biết cách để đạt đến

11


mục đích hoặc b) không biết chọn ra cách tối ưu để đạt đến mục đích trong các cách
đã biết.[8]
Trường hợp thứ hai chính là quá trình ra quyết định. Hai trường hợp này có thể
chuyển hóa lẫn nhau.
Các bài toán có thể được phân loại theo các cách khác nhau và được đặt tên để
phân biệt. Có hai loại bài toán. [8]
- Bài toán cụ thể được phát biểu đúng hay gọi tắt là bài toán đúng.
- Tình huống vấn đề xuất phát.
Loại toán này thường có hai phần giả thiết và kết luận, phần giả thiết trình bày
những cái cho trước, đủ để giải bài toán. Phần kết luận chỉ ra đúng mục đích cần đạt
cụ thể. Giải bài toán đúng là quá trình suy nghĩ đi từ giả thiết đến kết luận. Dạng bài
toán này thường xuất hiện trong sách giáo khoa, sách bài tập hoặc các bài toán do
giáo viên biên soạn trong các trường học. Do vậy, các bài toán đúng còn được gọi là

các bài toán giáo khoa hay các bài toán sách vở (ý nói xa rời thực tế).
Những bài toán thường gặp trong thực tế chưa phải là bài toán đúng. Chúng có
tên gọi là các tình huống vấn đề xuất phát: người giải phải tự phát biểu bài toán;
phần giả thiết có thể thiếu hoặc thừa, hoặc là vừa thừa vừa thiếu; phần kết luận nêu
mục đích chung chung, không rõ ràng, không chỉ ra cụ thể phải đi tìm cái gì.
Để xác định được một bài toán đúng và cụ thể, thông thường phải thực hiện các
giai đoạn sau:
- Phát hiện các tình huống vấn đề xuất phát có thể
- Lựa chọn tình huống vấn đề xuất phát ưu tiên để giải quyết.
- Phát hiện và phát biểu phổ các bài toán cụ thể có thể có của tình huống vấn đề
xuất phát ưu tiên (xem hình 1.1).
Tình huống vấn đề xuất phát ưu tiên

BT1 BT2

BT3

BT4

BT5

12 toán cụ thể có thể có
Hình1.1. Phổ các bài

BTn


- Phân tích đánh giá và lựa chọn trong số các bài toán cụ thể kể trên ra bài toán
đúng cần giải.
Tuy nhiên loại bài toán này rất ít được đề cập trong các trường học.

Trong phạm vi vấn đề và giải quyết vấn đề thì tư duy sáng tạo là quá trình suy
nghĩ đưa người giải:
- Đi từ không biết cách đạt đến mục đích đến biết cách đạt đến 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.
Như vậy, về mặt nghĩa thì tư duy sáng tạo và quá trình suy nghĩ giải quyết vấn
đề và ra quyết định được coi là tương đương.
1.1.4. Phương pháp luận sáng tạo TRIZ
“Phương pháp” nói chung là một khái niệm rất trừu tượng vì nó không mô tả
những trạng thái, những tồn tại tĩnh trong thế giới hiện thực, mà nó chủ yếu mô tả
những phương hướng vận động trong quá trình nhận thức và hoạt động thực tiễn
của con người.[24]
Thuật ngữ “phương pháp” được hiểu ở các bình diện khác nhau. Trong bình diện
rộng nhất nó được hiểu là phương pháp luận.[24]
“Phương pháp luận sáng tạo TRIZ” là bộ môn khoa học lấy lí thuyết TRIZ làm
cơ sở với mục đích trang bị cho người học hệ thống các phương pháp, các kỹ năng
thực hành về suy nghĩ để giải quyết các vấn đề và ra quyết định một cách sáng tạo,
về lâu dài, tiến tới điều khiển được tư duy.
* TRIZ là gì?
Kể từ khi con người tham gia vào quá trình sáng tạo, con người đã ngộ nhận
rằng sáng tạo là độc quyền của con người và cái độc quyền ấy là tư duy sáng tạo.
Do đó có rất nhiều nhà nghiên cứu đi tìm các quy luật sáng tạo là đi tìm các quy luật
tâm - sinh lí. Tuy nhiên lịch sử phát triển của xã hội loài người cho thấy, nền văn
minh được tạo ra chủ yếu do con người làm việc bằng những công cụ ngày càng

13


hoàn thiện và chúng được sáng chế ra chủ yếu dựa trên những phát minh khoa học
liên quan đến các quy luật khách quan, chứ không phải các quy luật tâm - sinh lí của

con người. Điều đó được chứng minh bởi phương pháp thử và sai, phương pháp này
đã bộc lộ nhiều nhược điểm và nó không đáp ứng được các đòi hỏi của sự phát triển
và không thích hợp để giải quyết các vấn đề hiện đại. Ngoài ra còn có nhiều phương
pháp cũng được xây dựng dựa trên cách tiếp cận tâm lí như phương pháp não công,
phương pháp đối tượng tiêu điểm.
Để khắc phục những nhược điểm của các phương pháp luận sáng tạo trước đó,
TRIZ đã ra đời dựa trên sự kế thừa và sử dụng các nguồn kiến thức là thành tựu của
nhiều bộ môn khoa học và kĩ thuật.
TRIZ được xây dựng và phát triển bởi một đội ngũ do Genrich Saulovich
Altshuller (1926-1998) dẫn dắt, là một trong những nhà khoa học kiệt xuất của thế
kỷ 20. Ông sinh tại Tashkent (Uzbekistan) và năm 14 tuổi đã có vài bằng chứng
nhận tác giả sáng chế. Tốt nghiệp đại học công nghiệp. Ông giảng dạy ở Đại học
Baku nhiều năm, là tác giả của hàng chục cuốn sách và khoảng 400 bài luận về
TRIZ. Ông là tác giả của hàng trăm phát minh, sáng chế xuất sắc. Ngoài ra
Altshuller còn viết khoảng 5 cuốn sách về khoa học viễn tưởng.
TRIZ được xây dựng như là một môn khoa học chính xác, có lĩnh vực nghiên
cứu riêng, các phương pháp riêng, ngôn ngữ riêng, có công cụ riêng. Cốt lõi của
TRIZ là thuật toán giải các bài toán sáng chế ARIZ. ARIZ là một chương trình các
hành động tư duy có định hướng, được kế hoạch hóa. Nó có mục đích tổ chức hợp
lý và làm tích cực hóa tư duy sáng tạo cho não bộ, bước đầu tạo cơ sở cho lí thuyết
chung về tư duy định hướng. ARIZ có tính logic và linh động. Về mặt logic, ARIZ
có tác dụng phân nhỏ bài toán thành từng phần, vừa sức với người giải quyết vấn
đề. Về mặt khác, nó khai thác tối đa mặt mạnh của từng người trong một đội nhóm
làm việc như kiến thức, kinh nghiệm, trí tưởng tượng, linh tính... và hạn chế mặt
yếu như tính ì tâm lí, sự phân tán trong suy nghĩ. Lợi ích của ARIZ nói chung là
nâng cao hiệu suất tư duy sáng tạo giải quyết vấn đề và ra quyết định.
TRIZ thể hiện ưu điểm vượt trội so với các phương pháp khác là tính khoa học.
Khi G.S. Altshuller bắt đầu xây dựng phương pháp, ông đã tìm ra câu trả lời: muốn
sáng tạo thì phải đi tìm các quy luật sáng tạo, do đó TRIZ được đặt nền móng triết

14


học là phép duy vật biện chứng. Đi tìm sự sáng tạo là đi tìm sự phát triển, hiểu theo
nghĩa phát triển là mang lại cái mới và cái mới này tốt hơn cái cũ. Sau đó G.S.
Alshuller đã đi nghiên cứu hàng nghìn phát minh sáng chế, khái quát thành các quy
luật trong sáng tạo và đổi mới.
Bên cạnh đó TRIZ thể hiện tính khoa học ở hướng tiếp cận hệ thống, tức là các
yếu tố trong mỗi sản phẩm, từ máy bay, ô tô, ti vi... đều liên quan tác động với
nhau, và mỗi sản phẩm đều có lịch sử, xu hướng phát triển dựa trên việc kế thừa
những ưu điểm của cái cũ, và hạn chế hoặc tiến tới loại bỏ các nhược điểm để tạo ra
sản phẩm ở mức sáng tạo cao hơn. Bên cạnh việc mỗi sản phẩm có tính hệ thống
của chính nó mà còn là một yếu tố trong một hệ thống lớn hơn, không thể tách rời
riêng biệt.
Như vậy với việc đứng trên quan điểm khoa học sáng tạo thì TRIZ giúp cho
người sử dụng có được tính định hướng cao nhờ vào việc phát hiện và sử dụng các
quy luật phát triển của hệ thống, nên người giải có thể rút ngắn thời gian tìm kiếm
lời giải, hạn chế được rất nhiều các phương án thử sai, đồng thời có cách tiếp cận
tìm kiểm hệ thống các giải pháp.
Từ năm 1991, TRIZ được giới thiệu vào Mỹ, và một số nước châu Âu, sau gần
14 năm họ đã đạt được rất nhiều thành công. Hội nghị quốc tế TRIZ lớn nhất trên
thế giới là TRIZCON được tổ chức tại Mỹ năm đầu tiên 1999, đến nay đã và đang
liên tục tổ chức các hội nghị quốc tế về TRIZ, thu hút được những chuyên gia hàng
đầu về khoa học kỹ thuật, từ các tập đoàn xuyên quốc gia. Tại đây họ chia sẻ những
kinh nghiệm về sáng tạo và đổi mới tại công ty của mình, vạch ra những hướng phát
triển TRIZ trong tương lai. Sự phát triển của TRIZ nhờ đóng góp của hàng ngàn kỹ
sư, mất 50 năm và bao gồm việc phân tích gần 2.5 triệu bằng sáng chế trên khắp thế
giới.
Trong lĩnh vực giáo dục, đã có nhiều tổ chức trường học nghiên cứu áp dụng
TRIZ để nâng cao hiệu quả dạy và học, nhất là với các môn khoa học tự nhiên.

TRIZ đã đưa vào giảng dạy ở các trường đại học, viện nghiên cứu ở Anh, Đức,
Thụy Điển, Mỹ, Tây Ban Nha, Phần Lan…Ở nước ta, lớp học đầu tiên về tư duy
sáng tạo được tổ chức vào năm 1977. Hiện nay, Trung tâm Sáng tạo KHKT (TSK)
thuộc Đại học Tổng hợp TP.HCM thường xuyên mở các lớp, chiêu sinh theo cách

15


ghi danh tự do cho những người nào quan tâm đến việc nâng cao chất lượng suy
nghĩ. Gần 60 khóa học đã mở với hơn 2.300 người tham dự. Qua các ý kiến của các
học viên có thể thấy được những ích lợi cụ thể do môn học mang lại. Một số học
viên đã có những thành công đáng kể trong công việc và trong cuộc sống của mình
mà báo chí thành phố ta đã có dịp nói rồi.
Hiện nay, TRIZ là một lí thuyết lớn với hệ thống công cụ thuộc loại hoàn chỉnh
nhất trong lĩnh vực sáng tạo và đổi mới. TRIZ bao gồm: 9 quy luật phát triển hệ
thống; 40 nguyên tắc sáng tạo cơ bản dùng để khắc phục các mâu thuẫn kĩ thuật; 11
biến đổi mẫu dùng để khắc phục các mâu thuẫn vật lí; hệ thống 76 chuẩn dùng để
giải các bài toán sáng chế. Ngoài ra, còn có thể tổ hợp những thành phần này lại với
nhau theo vô vàn cách để có được sự đa dạng vô tận.

TRIZ
Các quy luật phát triển của
các hệ thống
Các bài toán không
chuẩn

Các bài toán chuẩn

Kho thông tin, kiến thức, công cụ
Các chuẩn

Phân tích
Vêpol

Các bài toán tương
tự

• Chương trình có
tính kế hoạch, lôgic.
• Các yếu tố điều
khiển tâm lí.

Các kiến thức khoa
học

• Bảo đảm thông
tin, kiến thức,
công cụ.

Hệ thống các thủ
thuật và các biến đổi
mẫu

Hình 1.2. Sơ đồ khối của TRIZ
* Các loại mâu thuẫn trong giải quyết vấn đề và ra quyết định
16

A
R
I

Z


TRIZ phân biệt ba loại mâu thuẫn trong giải quyết vấn đề và ra quyết định: [8]
- Mâu thuẫn hành chính
- Mâu thuẫn kĩ thuật
- Mâu thuẫn vật lí
Trong ba loại mâu thuẫn trên, trong giới hạn đề tài chỉ đề cập đến mâu thuẫn vật
lí.
Mâu thuẫn vật lí là loại mâu thuẫn sâu sắc nhất trong ba loại mâu thuẫn, nó là
cái “huyệt” của bài toán. Mâu thuẫn vật lí được phát biểu như sau:
Một thành phần của hệ thống phải có mặt đối lập này (Đ) để đem lại ích lợi này
và phải có mặt đối lập kia (-Đ) để đem lại ích lợi kia, do vậy bài toán giải được (đạt
được mục đích). Trong khi đó, các mặt đối lập (Đ) và (-Đ) là hai mặt đối lập loại trừ
nhau.
Giải quyết mâu thuẫn vật lí là làm cho (Đ) và (-Đ) trở nên thống nhất: cùng
chung sống hòa bình, bổ sung, hỗ trợ cho nhau.
Theo lịch sử phát triển của TRIZ, khái niệm mâu thuẫn vật lí được tìm ra sau
khái niệm mâu thuẫn kĩ thuật khá lâu. Khi có khái niệm mâu thuẫn vật lí, quá trình
giải bài toán có sự thay đổi, cụ thể, người giải phải phát biểu xong mâu thuẫn vật lí
mới chuyển sang giai đoạn phát ý tưởng và phát ý tưởng là để giải quyết mâu thuẫn
vật lí. Lúc này các thủ thuật cơ bản được nhóm lại thành hệ thống các biến đổi mẫu
dùng để giải quyết các mâu thuẫn vật lí.
* Vai trò của phương pháp luận sáng tạo TRIZ
- Vì TRIZ được xây dựng dựa trên nhiều nguồn tri thức khoa học có tính khái
quát hóa cao, thông tin về sự phát triển và phương pháp luận xử lí thông tin tin cậy
nên TRIZ có tiềm năng được mở rộng với nhiều lĩnh vực trong đời sống cũng như
trong kĩ thuật.
- TRIZ có ích lợi trong việc làm tăng tính nhạy bén tư duy của con người. Hơn
thế nữa, phương pháp luận sáng tạo còn cung cấp những kênh thông tin ở sẵn trong

đầu người giải bài toán.
- TRIZ giúp phát triển trí tưởng tượng của người học.
- TRIZ giúp giải quyết vấn đề “thắt cổ chai” và việc chuyển từ thời đại thông tin
sang thời đại sáng tạo, đổi mới hay thời đại tri thức là bước phát triển tất yếu.
17


- TRIZ giúp khả năng phát triển bằng tư duy các nhu cầu, xúc cảm, thói quen và
hành động.
- Đối với những bài toán có mức khó cao, phương pháp luận sáng tạo TRIZ giúp
rút ngắn thời gian giải bài toán, giảm số lượng người tham gia và chi phí giải bài
toán.
- Phương pháp luận sáng tạo TRIZ nhằm đi tới hoàn thiện tư duy sáng tạo cũng
là nhắm đến 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.
* Ứng dụng của phương pháp luận sáng tạo TRIZ
- Trong giảng dạy vật lí, TRIZ có vai trò quan trọng khi nghiên cứu học tập theo
phương pháp thực nghiệm, mô hình, tương tự. Ngoài ra, TRIZ giúp người học dễ
tìm ra các phương pháp giải quyết vấn đề, các biện pháp kĩ thuật, cách xử lí các khó
khăn trong thực tế.
- TRIZ còn ứng dụng trong quản lý giáo dục. Việc ứng dụng 40 nguyên tắc nâng
cao hiệu quả công tác quản lý giáo dục, làm tốt công tác chủ nhiệm, tăng cường
chất lượng của các sáng kiến kinh nghiệm...
1.2. Bài tập vật lí theo phương pháp luận sáng tạo TRIZ
1.2.1. Vai trò của bài tập vật lí theo phương pháp luận sáng tạo TRIZ
Bài tập sáng tạo là một dạng bài tập được xây dựng nhằm mục đích bồi dưỡng
tư duy sáng tạo cho học sinh, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục.
Bài tập vật lí theo phương pháp luận sáng tạo là bài tập sáng tạo được xây dựng
dựa trên lí thuyết TRIZ. Bài tập này đòi hỏi ở học sinh tính nhạy bén 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. Đặc biệt, bài tập sáng tạo yêu cầu khả năng đề xuất các tình huống xảy
ra, phương án thực hiện của bản thân học sinh.
Vì đây cũng là một dạng bài tập vật lí nên nó có đầy đủ vai trò của một bài tập
vật lí nói chung. Ngoài ra bài tập sáng tạo còn có những vai trò riêng.
* Về phía học sinh
- Để giải được bài tập sáng tạo, học sinh phải tiến hành các thao tác phân tích,
tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, trừu tượng hóa, biết cách tự đề xuất các tình
18


huống xảy ra của bài toán, biết cách lập kế hoạch giải quyết vấn đề mà bài toán đặt
ra... Nói chung việc giải bài tập vật lí theo phương pháp luận sáng tạo giúp phát
triển năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh. Đây là vai trò quan trọng nhất của bài
tập sáng tạo.
- Đối với một số bài tập cho thiếu, thừa hoặc sai dữ kiện, để làm được bài tập,
học sinh phải biết phát hiện ra những điều chưa hợp lý, tự bổ sung các dữ kiện còn
thiếu, tự bỏ bớt những dữ kiện thừa. Nếu bài toán sai thì phải biết tìm ra chỗ sai. Vì
vậy loại bài tập này có tác dụng rèn luyện tư duy phê phán, khả năng nhìn nhận vấn
đề của học sinh.
- Việc đưa bài tập sáng tạo vào dạy học môn vật lí giúp học sinh có được
phương pháp giải quyết các vấn đề xảy ra khi giải bài tập, có cách nhìn tổng quát
hơn, chương trình hóa những bước giải bài toán thật tối ưu, tiết kiệm thời gian, chủ
động xử lí các tình huống xảy ra... Đồng thời học sinh có thể vận dụng để giải quyết
những vấn đề thường gặp trong cuộc sống. Điều này sẽ gây hứng thú cho học sinh.
- Bài tập sáng tạo đòi hỏi học sinh phải có một khả năng phân tích, tổng hợp, so
sánh cao nên loại bài tập này phù hợp với đối tượng học sinh khá trở lên. Vì thế bài
tập sáng tạo có tính cá biệt hóa học sinh. Giáo viên có thể sử dụng loại bài tập này
trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi.
- Bài tập sáng tạo thường được xây dựng có nội dung gắn liền với thực tế, có nội

dung thí nghiệm nên có tác dụng giúp cho học sinh rèn luyện được kĩ năng thực
hành, những hiểu biết cần thiết về giáo dục kĩ thuật tổng hợp và hướng nghiệp.
* Về phía giáo viên
Trong quá trình sáng tạo ra một bài tập sẽ làm cho tư duy của người giáo viên
trở nên linh hoạt, không lệ thuộc những cái có sẵn. Từ đó người giáo viên cũng có
thể rèn luyện được tư duy của mình, đưa bản thân vào một tình huống mới để thử
sức.
Trên đây là một số vai trò của bài tập vật lí được xây dựng theo phương pháp
luận sáng tạo TRIZ. Để có được những vai trò nói trên thì bài tập vật lí theo phương
pháp luận sáng tạo TRIZ có những điểm khác so với các bài tập thông thường.

19


1.2.2. Sự khác nhau giữa bài tập vật lí theo phương pháp luận sáng tạo TRIZ
và các dạng bài tập khác
- Bài tập vật lí theo phương pháp luận sáng tạo TRIZ được xây dựng dựa trên
các thủ thuật (nguyên tắc) sáng tạo phù hợp với môn vật lí.
- Bài tập vật lí theo phương pháp luận sáng tạo TRIZ thường gắn liền với thực
tế, gần gũi với đời sống hàng ngày của học sinh, người giải cần phải có một chiến
lược tổng quát, sử dụng hệ thống các câu hỏi phát triển tư duy... Các bài tập vận
dụng và luyện tập không có được ưu điểm này.
- Công cụ để giải loại bài tập sáng tạo là sử dụng lí thuyết TRIZ. Do đó để giải
được một bài tập vật lí theo phương pháp luận sáng tạo TRIZ, người giải phải có
phương pháp giải cụ thể đặc trưng của phương pháp luận sáng tạo TRIZ, không đi
tìm hướng giải một cách mò mẫm. Đây là đặc trưng của bài tập vật lí được xây
dựng theo phương pháp luận sáng tạo TRIZ.
- Mặt khác để giải được loại bài tập sáng tạo này, nhất là đối với những bài toán
có tính chất phức tạp, người giải có thể sử dụng các thủ thuật (nguyên tắc) sáng tạo
phân nhỏ thành nhiều bài toán đơn giản, từ đó có thể giải quyết vấn đề một cách dễ

dàng.
1.3. Dạy học theo phương pháp luận sáng tạo
Mục đích của giáo dục ngày nay ở nước ta và thế giới không chỉ dừng lại ở việc
truyền thụ cho học sinh những kiến thức, kĩ năng loài người đã tích lũy được trước
đây, mà còn đặc biệt quan tâm đến việc bồi dưỡng cho họ năng lực tư duy sáng tạo
ra những tri thức mới, cách giải quyết vấn đề mới phù hợp với hoàn cảnh của mỗi
đất nước, mỗi dân tộc. Trong xã hội phát triển, người lao động phải có năng lực tự
định hướng và tự học để thích ứng với đòi hỏi mới của xã hội. Vậy nhiệm vụ chính
của giáo viên môn vật lí là tổ chức, hướng dẫn hoạt động học của học sinh. Nhưng
muốn tổ chức, hướng dẫn tốt hoạt động học tập vật lí, người giáo viên cần phải nắm
được quy luật chung của quá trình nhận thức vật lí, mà nhận thức vật lí là nhận thức
chân lý khách quan đưa học sinh từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng, từ tư
duy trừu tượng đến thực tiễn. Vì vậy giáo viên phải biết tổ chức hoạt động học một
cách sáng tạo (dạy học sáng tạo).

20


Dạy học theo phương pháp luận sáng tạo là một vấn đề mới trong chiến lược
phát triển nhân tài hiện nay nhằm đào tạo ra những con người có ích cho xã hội, đáp
ứng nhu cầu của công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Nhưng hiện nay việc dạy
học sáng tạo vẫn chưa được phổ biến ở trường phổ thông. Vậy dạy học sáng tạo là
gì?

1.3.1. Dạy học sáng tạo là gì?
Dạy học sáng tạo là một cách thức dạy học nhằm mục đích bồi dưỡng năng lực
tư duy sáng tạo cho học sinh. Trong đó vận dụng các nguyên tắc sáng tạo và các
quy luật phát triển trong lí thuyết TRIZ để giải quyết vấn đề.
1.3.1.1. Cơ sở tâm lí học
Dạy học sáng tạo lấy lí thuyết cân bằng của Jean Piaget và vùng phát triển gần

của Vưgôtsxki làm cơ sở.
* Lí thuyết cân bằng của Jean Piaget như sau: sự phát triển của con người luôn
tìm sự thích nghi, đi từ cân bằng này đến cân bằng khác ở mức độ cao hơn.
Tiếp thu
thông tin

Cân bằng

Mất cân
bằng

Điều
ứng

Đồng
hóa

Thích
nghi

Cân
bằng
mới

Hình 1.3. Sơ đồ lí thuyết cân bằng của Piaget
Trong sơ đồ trên, dạy học thông qua hai quá trình chính: điều ứng và đồng hóa.
* Lí thuyết vùng phát triển gần của Vưgôtsxki
Dạy học đi trước sự phát triển, kéo theo sự phát triển. Vùng phát triển gần là
khoảng cách giữa trình độ hiện tại và nhiệm vụ học tập mà nếu nỗ lực cùng với sự
giúp đỡ của thầy cô, học sinh có thể giải quyết được nhiệm vụ học tập. Điều đó có

nghĩa là: nếu giao cho học sinh một nhiệm vụ nằm trong vùng phát triển gần thì nếu
học sinh cố gắng sẽ làm được.
Từ hai lí thuyết trên, để phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh trước hết phải
kích thích hoạt động nhận thức cho học sinh, đưa học sinh vào tình huống có vấn đề

21


cần giải quyết. Đồng thời học sinh giữ một vai trò tích cực trong việc thích nghi với
môi trường mới, có như vậy mới đem lại sự phát triển tốt nhất cho người học.
1.3.1.2. Cơ sở lí luận dạy học
Dạy học sáng tạo phải đảm bảo thực hiện đầy đủ các chức năng của một phương
pháp dạy học đó là giáo dục, giáo dưỡng và phát triển trí tuệ. Việc dạy bài tập theo
phương pháp dạy học sáng tạo là một công trình áp dụng khoa học vào thực tế được
sư phạm hóa. Giáo viên phải tập cho học sinh hoạt động giống như một nhà khoa
học trẻ làm việc dưới sự hướng dẫn của một nhà khoa học đàn anh là thầy, cô giáo.
Đồng thời thông qua dạy học sáng tạo có thể rèn luyện cho học sinh những đức tính
cần cù, kiên trì, lòng say mê nghiên cứu khoa học và biết các làm việc đúng khoa
học, quan trọng hơn nữa là học sinh có thể giải quyết được những mâu thuẫn xảy ra
trong cuộc sống hàng ngày.
Einstein, M. Plank và nhiều nhà vật lí học khác đã phát biểu giống nhau về quá
trình sáng tạo[21, tr.27-28]. Từ sự khái quát hoá những sự kiện đi đến xây dựng mô
hình trừu tượng của hiện tượng (đề xuất giả thiết), từ mô hình dẫn ra các hệ quả lí
thuyết, rồi từ hệ quả lí thuyết đến kiểm tra bằng thực nghiệm, nếu sự kiện thực
nghiệm phù hợp với hệ quả dự đoán thì giả thiết trở thành chân lý khoa học, một
định luật, một thuyết vật lí và kết thúc một chu trình. Cho đến khi xuất hiện những
sự kiện thực nghiệm mới không phù hợp với thực nghiệm thì điều đó phải xem lại lí
thuyết cũ, chỉnh lí lại hoặc phải thay đổi và như thế là lại bắt đầu một chu trình mới,
xây dựng những kiến thức mới, thiết kế những máy móc mới để kiểm tra.
V.G.Razumôpxki đã khái quát chu trình trên bằng sơ đồ sau:

Mô hình
giả định
trừu tượng

Các hệ quả
lôgic

Những sự
kiện khởi
đầu

Thí
nghiệm
kiểm tra

Hình 1.4. Chu trình sáng tạo khoa học theo V.G.Razumôpxki
22


1.3.1.3. Cơ sở phương pháp luận sáng tạo TRIZ
Dạy học sáng tạo lấy lí thuyết TRIZ làm trung tâm là cơ sở cơ bản nhất. Theo
TRIZ có 40 thủ thuật (nguyên tắc) sáng tạo cơ bản, trong đó có một số nguyên tắc
phù hợp với việc dạy học sáng tạo môn vật lí ở trường phổ thông.
Thủ thuật là thao tác tư duy đơn lẻ, chỉ ra hướng mà người giải cần suy nghĩ.
Tính cơ bản của thủ thuật (nguyên tắc) thể hiện ở chỗ tương đối đơn giản và độc
lập, hay sử dụng và phù hợp với các quy luật phát triển hệ thống. Các thủ thuật còn
được gọi là các nguyên tắc.
1. Nguyên tắc phân nhỏ
a. Chia đối tượng thành các phần độc lập.

b. Làm đối tượng trở nên tháo lắp được.
c. Tăng mức độ phân nhỏ đối tượng.
2. Nguyên tắc tách khỏi
Tách phần gây “phiền phức” (tính chất “phiền phức”) hay ngược lại tách phần
duy nhất “cần thiết” (tính chất “cần thiết”) ra khỏi đối tượng.
3. Nguyên tắc phản đối xứng
Chuyển đối tượng có hình dạng đối xứng thành không đối xứng (giảm bậc đối xứng).
4. Nguyên tắc kết hợp
a. Kết hợp các đối tượng đồng nhất hoặc đối tượng dùng cho các hoạt động kế cận.
b. Kết hợp về mặt thời gian các hoạt động đồng nhất hoặc kế cận.
5. Nguyên tắc phản trọng lượng
a. Bù trừ trọng lượng của đối tượng bằng cách gắn nó với các đối tượng khác, có
lực nâng.
b. Bù trừ trọng lượng của đối tượng bằng tương tác với môi trường như sử dụng
các lực thủy động, khí động...
6. Nguyên tắc thực hiện sơ bộ
a. Thực hiện trước sự thay đổi cần có, hoàn toàn hoặc từng phần, đối với đối
tượng.

23


b. Cần sắp xếp đối tượng trước, sao cho chúng có thể hoạt động từ vị trí thuận
lợi nhất, không mất thời gian dịch chuyển.
7. Nguyên tắc đẳng thế
Thay đổi điều kiện làm việc để không phải nâng lên hay hạ xuống các đối tượng.
8. Nguyên tắc đảo ngược
a. Thay vì hành động như yêu cầu bài toán, hành động ngược lại (ví dụ: không
làm nóng mà lại làm lạnh đối tượng).
b. Làm phần chuyển động của đối tượng (hay môi trường bên ngoài) thành đứng

yên và ngược lại phần đứng yên thành chuyển động.
9. Nguyên tắc cầu (tròn) hóa
a. Chuyển những phần thẳng của đối tượng thành cong, mặt phẳng thành mặt
cầu, kết cấu hình hộp thành kết cấu hình cầu.
b. Sử dụng các con lăn, viên bi, vòng xoắn.
c. Chuyển sang chuyển động quay, sử dụng lực ly tâm.
10. Nguyên tắc linh động
a. Cần thay đổi các đặc trưng của đối tượng hay môi trường bên ngoài sao cho
chúng tối ưu trong từng giai đoạn làm việc.
b. Phân chia đối tượng thành từng phần, có khả năng dịch chuyển với nhau.
11. Nguyên tắc giải “thiếu” hoặc “thừa”
Nếu như khó nhận được 100% hiệu quả cần thiết, nên nhận ít hơn hoặc nhiều
hơn “một chút”. Lúc đó bài toán có thể trở nên đơn giản hơn và dễ giải hơn.
12. Nguyên tắc sử dụng các dao động cơ học
a. Làm đối tượng dao động.
b. Nếu đã có dao động, tăng tần số dao động (đến tần số siêu âm).
c. Sử dụng tần số cộng hưởng.
d. Thay vì sử dụng các bộ rung cơ học, dùng các bộ rung áp điện.
e. Sử dụng siêu âm kết hợp với trường điện từ.
13. Nguyên tắc biến “hại” thành “lợi”
a. Sử dụng những tác nhân có hại (tác động có hại của môi trường) để thu được
hiệu ứng có lợi.
24


b. Khắc phục tác nhân có hại bằng cách kết hợp nó với tác nhân có hại khác.
c. Tăng cường tác nhân có hại đến mức nó không còn có hại nữa.
14. Nguyên tắc quan hệ phản hồi
a. Thiết lập quan hệ hồi.
b. Nếu đã có quan hệ phản hồi, hãy thay đổi nó.

15. Nguyên tắc sử dụng trung gian: sử dụng đối tượng trung gian, chuyển tiếp.
16. Nguyên tắc sao chép (copy)
a. Thay vì sử dụng những cái không được phép, phức tạp, đắt tiền, không tiện lợi
hoặc dễ vỡ, sử dụng bản sao.
b. Thay thế đối tượng hoặc hệ các đối tượng bằng bản sao quang học (ảnh, hình
vẽ) với các tỷ lệ cần thiết.
c. Nếu không thể sử dụng bản sao quang học ở vùng biểu kiến (vùng ánh sáng
nhìn thấy được bằng mắt thường), chuyển sang sử dụng các bản sao hồng ngoại
hoặc tử ngoại.
17. Thay thế sơ đồ cơ học
a. Thay thế sơ đồ cơ học bằng điện, quang, nhiệt, âm hoặc mùi vị.
b.Sử dụng điện trường, từ trường và điện từ trường trong tương tác với đối
tượng.
c. Chuyển các trường đứng yên sang chuyển động, các trường cố định sang thay
đổi theo thời gian, các trường đồng nhất sang có cấu trúc nhất định.
d. Sử dụng các trường kết hợp với các hạt sắt từ.
18. Sử dụng các kết cấu khí và lỏng
Thay cho các phần của đối tượng ở thể rắn, sử dụng các chất khí và lỏng; nạp
khí, nạp chất lỏng, đệm không khí, thủy tĩnh, thủy phản lực.
19. Nguyên tắc thay đổi màu sắc
a. Thay đổi màu sắc của đối tượng hay môi trường bên ngoài.
b. Thay đổi độ trong suốt của đối tượng hay môi trường bên ngoài.
c. Để có thể quan sát được những đối tượng hoặc những quá trình, sử dụng các
chất phụ gia màu, huỳnh quang.
d. Sử dụng các hình vẽ, ký hiệu thích hợp.
25