Vận dụng lý thuyết sáng tạo trong dạy học sinh học tế bào (sinh học 10)

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

TRẦN THỊ THU TRANG

VẬN DỤNG LÝ THUYẾT SÁNG TẠO
TRONG DẠY HỌC SINH HỌC TẾ BÀO
(SINH HỌC 10)

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

THÁI NGUYÊN, 2014


ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

TRẦN THỊ THU TRANG

VẬN DỤNG LÝ THUYẾT SÁNG TẠO
TRONG DẠY HỌC SINH HỌC TẾ BÀO
(SINH HỌC 10)
Chuyên ngành: LL & PP dạy học Sinh học
Mã số: 60.14.01.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
Người hướng dẫn khoa học : PGS.TS Nguyễn Phúc Chỉnh

THÁI NGUYÊN, 2014

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự
hướng dẫn của PGS.TS Nguyễn Phúc Chỉnh. Các số liệu, kết quả nêu trong
luận văn này là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công
trình nào khác.
Thái nguyên, tháng 4 năm 2014
Tác giả luận văn

Trần Thị Thu Trang
Xác nhận của Khoa chuyên môn

Xác nhận của người hướng dẫn

Nguyễn Phúc Chỉnh


LỜI CẢM ƠN
Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành, sâu sắc đến PGS.TS. Nguyễn
Phúc Chỉnh – người đã tận tình hướng dẫn giúp đỡ em trong suốt quá trình thực
hiện và hoàn thành luận văn.
Em xin chân thành cảm ơn tập thể cán bộ, giảng viên trong tổ bộ môn PP
giảng dạy sinh học, Khoa Sinh – KTNN, trường ĐH Sư phạm Thái Nguyên,
cùng tập thể cán bộ giảng viên khoa Sau đại học, Đại học Thái Nguyên đã tạo
điều kiện thuận lợi cho em trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu tại
trường.
Cảm ơn những người thân trong gia đình và bạn bè đã quan tâm giúp đỡ
động viên tôi trong quá trình học tập, thực hiện và hoàn thành đề tài.
Thái Nguyên, tháng 4 năm 2014
Tác giả luận văn

Trần Thị Thu Trang


MỤC LỤC
Trang
Trang bìa phụ
Lời cam đoan ...................................................................................................... i
Lời cam đoan ..................................................................................................... ii
Mục lục ............................................................................................................ iii
Danh mục từ viết tắt .......................................................................................... iv
Danh mục các bảng, các hình ..............................................................................v
MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 1
1. Lý do chọn đề tài ......................................................................................... 1
2. Mục đích nghiên cứu ................................................................................... 3
3. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài .................................................................. 3
4. Đối tượng và khách thể nghiên cứu............................................................. 3
5. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................. 3
6. Giả thuyết khoa học ..................................................................................... 4
7. Những đóng góp của đề tài .......................................................................... 4
8. Cấu trúc của đề tài ....................................................................................... 4
Chương 1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ............... 5
1.1. Tổng quan tài liệu ..................................................................................... 5
1.1.1.Tình hình nghiên cứu TRIZ trên thế giới ............................................... 5
1.1.2. Tình hình nghiên cứu TRIZ ở trong nước ............................................. 7
1.2. Cơ sở lý thuyết của đề tài ......................................................................... 9
1.2.1. Các phương pháp luận sáng tạo đang được dạy, học và áp dụng rộng
rãi trên toàn thế giới......................................................................................... 9
1.2.2. Lý thuyết giải quyết các vấn đề sáng tạo – TRIZ................................ 11
1.2.3. Tính khoa học của TRIZ...................................................................... 13

1.2.4. Tính sáng tạo của TRIZ ....................................................................... 15


1.3. Bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh trong dạy học sinh học........... 18
1.3.1. Khái niệm tư duy ................................................................................ 19
1.3.2. Khái niệm sáng tạo ............................................................................. 20
1.3.3. Khái niệm tư duy sáng tạo ................................................................... 21
1.3.4. Các yếu tố ảnh hưởng tới năng lực tư duy sáng tạo của học sinh ....... 21
1.3.5. Các biện pháp rèn luyện tư duy sáng tạo............................................. 26
1.4. Cơ sở thực tiễn của đề tài ....................................................................... 27
1.4.1. Điều tra thực trạng dạy - học kiến thức sinh học tế bào ở trường phổ
thông .............................................................................................................. 27
1.4.2. Khả năng lĩnh hội kiến thức của HS.................................................... 28
Kết luận chương 1.......................................................................................... 29
Chương 2 VẬN DỤNG LÝ THUYẾT SÁNG TẠO VÀO DẠY HỌC PHẦN
SINH HỌC TẾ BÀO ( SH 10) ........................................................................ 30
2.1. Phân tích chương trình sinh học tế bào .................................................. 30
2.1.1. Cấu trúc nội dung chương trình Sinh học 10 cơ bản........................... 30
2.1.2. Đặc điểm nội dung phần Sinh học tế bào (SH10) ............................... 34
2.2. Các thủ thuật (nguyên tắc) sáng tạo cơ bản............................................ 35
2.3. Vận dụng lý thuyết sáng tạo trong dạy học sinh học tế bào ................... 40
2.3.1. Vận dụng lý thuyết sáng tạo dạy học phần lý thuyết sinh học tế bào . 40
2.3.2. Vận dụng lý thuyết sáng tạo hướng dẫn học sinh giải bài tập sinh học
tế bào.............................................................................................................. 42
Kết luận chương 2.......................................................................................... 54
Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM........................................................ 55
3.1. Mục đích, nhiệm vụ thực nghiệm ........................................................... 55
3.2. Nội dung và phương pháp thực nghiệm sư phạm .................................. 55
3.2.1. Nội dung thực nghiệm ......................................................................... 55
3.2.2. Phương pháp thực nghiệm ................................................................... 56

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

tnu.edu.vn/


3.3. Kết quả thực nghiệm sư phạm ................................................................ 59
3.3.1. Lựa chọn tiêu chí đánh giá .................................................................. 59
3.3.2. Phân tích kết quả thực nghiệm ............................................................ 60
Kết luận chương 3.......................................................................................... 64
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ............................................................................. 65
I. Kết luận ...................................................................................................... 65
II. Kiến nghị................................................................................................... 65
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................... 66
PHỤ LỤC

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

tnu.edu.vn

-

/


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
STT

Chữ viết tắt

Nghĩa của chữ viết tắt

1

ARIZ

Algorit sáng chế

2

BT

Bài tập

3

ĐC

Đối chứng

4

GV

Giáo viên

5

HS

Học sinh

6

NLST

Năng lực sáng tạo

7

NST

Nhiễm sắc thể

8

NTST

Nguyên tắc sáng tạo

9

NXB

Nhà xuất bản

10

SH

Sinh học

11

SHTB

Sinh học tế bào

12

SGK

Sách giáo khoa

13

TB

Tế bào

14

TDST

Tư duy sáng tạo

16

THPT

Trung học phổ thông

17

TN

Thực nghiệm

18

TRIZ

Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch
Lý thuyết giải quyết vấn đề sáng tạo

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1.1. Kết quả điều tra việc vận dụng các phương pháp, phương tiện dạy học
nhằm phát huy TDST cho HS..................................................................... 27
Bảng 1.2. Điều tra khả năng giải BT của HS ................................................... 28
Bảng 2.1. Nội dung SGK Sinh học 10............................................................... 31
Bảng 2.2. Số NST, Cromatic, tâm động của TB qua các kì của nguyên phân.. 44
Bảng 2.3. Số NST, Cromatic, tâm động của TB qua các kì của giảm phân .... 47
Bảng 3.1. Tần suất điểm kiểm tra ...................................................................... 60
Bảng 3.2. Tần suất hội tụ tiến điểm kiểm tra .................................................... 61
Bảng 3.3. Kiểm định X điểm kiểm tra ............................................................. 62

Bảng 3.4. Phân tích phương sai điểm kiểm tra.................................................. 63

DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 1.1: Nguồn kiến thức của TRIZ................................................................ 14
Hình 1.2: Sơ đồ khối chương trình giải các bài toán......................................... 17
Hình 1.3: Mô hình tính nhạy bén của tư duy..................................................... 23
Hình 3.1. Biểu đồ tần suất điểm kiểm tra .......................................................... 61
Hình 3.2. Đồ thị tần suất hội tụ tiến điểm kiểm tra ........................................... 62

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

tnu.edu.vn/


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
1.1. Xuất phát từ nhiệm vụ đổi mới PPDH
Giáo dục - đào tạo luôn được xem là nhân tố quan trọng, quyết định cho
sự phát triển kinh tế nhanh, mạnh và bền vững. Thế kỉ XXI được xem là thế kỉ
của công nghệ thông tin và truyền thông, sự phát triển như vũ bão của cuộc
cách mạng khoa học - công nghệ đã làm cho khối lượng tri thức của nhân loại
tăng lên một cách nhanh chóng. Để không bị tụt hậu trong chặng đường thế kỉ
này, giáo dục cần phải có sự đổi mới để đào tạo ra những con người năng động,
sáng tạo đáp ứng được yêu cầu của thời đại.
Nghị quyết TW 2 khoá VIII (12/1996) đã xác định “phải đổi mới phương
pháp giáo dục đào tạo khắc phục lối truyền thụ kiến thức một chiều, rèn luyện
thành nếp tư duy sáng tạo của người học. Từng bước áp dụng các phương pháp
tiên tiến hiện đại vào quá trình dạy học, đảm bảo điều kiện và thời gian tự học,
tự nghiên cứu của học sinh”. Văn kiện Hội nghị lần thứ chín Ban chấp hành

TW khoá X tiếp tục khẳng định “Tập trung nâng cao chất lượng giáo dục - đào
tạo toàn diện, đáp ứng yêu cầu sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá theo
định hướng xã hội chủ nghĩa” [3].
Định hướng cơ bản của việc đổi mới giáo dục là chuyển từ nền giáo dục
mang tính hàn lâm, xa rời thực tiễn sang một nền giáo dục chú trọng hình thành
năng lực hành động, phát huy tính chủ động sáng tạo của người học.
Như vậy, việc dạy học hiện nay không chỉ giới hạn ở việc dạy kiến thức
mà phải chuyển mạnh sang dạy phương pháp học. HS có phương pháp học,
phương pháp tư duy thì khi bước vào cuộc sống sau giai đoạn học tập tại nhà
trường, các em sẽ có được bản lĩnh để có thể bước vào hoạt động học liên tục và
học suốt đời.
Với nhiệm vụ đó đòi hỏi việc nghiên cứu lý luận dạy học đại cương và bộ
môn về cải tiến PPDH phải đi trước một bước để tìm tòi các giải pháp nâng cao
hiệu quả dạy học theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS.


1.2. Xuất phát từ thực trạng dạy học Sinh học tế bào ở trường phổ thông
- Sinh học tế bào được giảng dạy ở lớp 10 đầu cấp với nội dung mở rộng,
đi sâu hơn về kiến thức như thành phần hoá học và cấu trúc của tế bào cũng
như sự chuyển hoá vật chất và năng lượng trong tế bào.
- Chương trình Sinh học tế bào mang tính khái quát, trừu tượng khá cao
nên trong một số trường hợp phải hướng dẫn học sinh lĩnh hội bằng tư duy trừu
tượng (phân tích, tổng hợp, so sánh, vận dụng kiến thức lí thuyết đã học...) dựa
vào các thí nghiệm mô phỏng, các sơ đồ khái quát.
- Tuy nhiên, việc phát huy tính tích cực sáng tạo của HS khi học ở các
trường phổ thông hiện nay chưa thực sự đạt hiệu quả cao. Đặc biệt là với những
kiến thức về SHTB mang tính khái quát và trừu tượng khá cao. Nguyên nhân
chủ yêu là do giáo viên chọn lựa, phối hợp các phương pháp, biện pháp giảng
dạy chưa phù hợp, chưa tạo được nhu cầu học và phát huy được tính sáng tạo
của HS.

Để nâng cao hiệu quả dạy học, GV cần nắm vững cơ sở lý thuyết, các cơ
chế, các hoạt động của các quá trình sống diễn ra trong cơ thể, từ đó lựa chọn
các phương pháp, phương tiện dạy học phù hợp
1.3. Xuất phát từ ưu điểm của lý thuyết sáng tạo
Phương pháp luận sáng tạo với hạt nhân là “lý thuyết giải bài toán sáng
chế” (theory of inventive problem solving, viết tắt từ tiếng nga chuyển sang kí
tự la ting là TRIZ) cung cấp cho quá trình tư duy một công cụ hữu hiệu giúp
định hướng suy nghĩ có hiệu quả cao. Đó chính là chìa khoá cho người học,
cánh cửa dẫn đến việc điều khiển quá trình suy nghĩ có định hướng và khoa học
dẫn đến sự sáng tạo. Bên cạnh việc dạy TRIZ như một môn học riêng, ta hoàn
toàn có thể áp dụng TRIZ vào quá trình dạy các môn học khác, chẳng hạn như
sinh học để từng bước giúp định hướng và điều khiển tư duy người học.
TRIZ là: các hệ kỹ thuật phát triển tuân theo các quy luật khách quan,
nhận thức được. Chúng được phát hiện và sử dụng để giải một cách có ý thức


những bài toán sáng chế. TRIZ được xây dựng như là một khoa học chính xác,
có lĩnh vực nghiên cứu riêng, các phương pháp riêng, ngôn ngữ riêng, các công
cụ riêng [18].
TRIZ cũng có tính linh hoạt, mềm dẻo: cùng một bài toán, một vấn đề có
thể giải quyết theo nhiều cách, giúp người giải không cảm thấy khó khăn khi
đứng trước bài toán, vấn đề mà muốn giải nó, người giải cũng phải tư duy, suy
luận áp dụng cho bài toán cụ thể [19].
Do đó trong dạy học sinh học tế bào (SH10), hoàn toàn có thể áp dụng
TRIZ nhằm rèn luyện cho học sinh cách suy nghĩ giải quyết vấn đề theo các thủ
thuật, quy luật của TRIZ giúp học sinh phát triển tư duy sáng tạo, gắn kết được
kiến thức được học vào các bài toán thực tế của cuộc sống.
Với những lý do trên, tôi chọn đề tài: Vận dụng lý thuyết sáng tạo trong
dạy học sinh học tế bào (SH10).
2. Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu cơ sở lý thuyết của lý thuyết sáng tạo để ứng dụng trong dạy
học Sinh học tế bào (SH10) nhằm góp phần nâng cao chất lượng dạy học.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài
- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết của thuyết sáng tạo.
- Vận dụng lý thuyết sáng tạo trong dạy học sinh học tế bào.
- Thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng phương án đề ra.
4. Đối tượng và khách thể nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Vận dụng lý thuyết sáng tạo trong dạy học
SHTB (SH10).
- Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học sinh học 10.
5. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Sử dụng các phương pháp phân
tích tổng hợp, hệ thống hóa, khái quát hóa nguồn tài liệu lý luận và thực tiễn có
liên quan để xây dựng cơ sở lý thuyết cho quá trình nghiên cứu.


- Phương pháp tổng kết kinh nghiệm: Kết hợp lý luận với thực tiễn
quan sát, đem lý thuyết sáng tạo phân tích vào thực tế và từ phân tích hiệu quả
thực tế đến việc vận dụng lý thuyết sáng tạo trong dạy học sinh học tế bào.
- Phương pháp điều tra: Tổ chức xin ý kiến GV tại các trường phổ
thông bằng các phiếu ý kiến nhằm đánh giá khách quan vấn đề đang nghiên
cứu.
- Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Nhằm kiểm chứng giả thuyết
của đề tài.
6. Giả thuyết khoa học
Nếu vận dụng lý thuyết sáng tạo vào dạy học SHTB (SH10) có thể phát
triển năng lực tư duy sáng tạo cho HS góp phần nâng cao hiệu quả dạy học
phần SHTB.
7. Những đóng góp của đề tài
Góp phần làm sáng tỏ cơ sở lí thuyết TRIZ. Đưa ra được một số nguyên

tắc vận dụng lý thuyết sáng tạo trong dạy học SHTB (SH10).
8. Cấu trúc của đề tài
Ngoài phần mở đầu và phần kết luận nội dung chính của luận văn được
trình bày trong 3 chương
Chương 1 : Cơ sở lý thuyết và thực tiễn của đề tài.
Chương 2: Vận dụng lý thuyết sáng tạo vào dạy học Sinh học tế bào.
Chương 3 : Thực nghiệm sư phạm.


Chương 1
CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1 Tổng quan tài liệu
1.1.1.Tình hình nghiên cứu TRIZ trên thế giới
Trên thế giới, khoa học sáng tạo phát triển rất sớm, từ thế kỉ thứ III. Nhà
toán học người Hy Lạp Pappos gọi khoa học này là Ơ-ris-tic, là khoa học về
các phương pháp và quy tắc làm sáng chế, phát minh trong mọi lĩnh vực khoa
học, kĩ thuật, văn học, nghệ thuật, chính trị, triết học, toán, quân sự…
Vào nửa cuối thế kỉ XIX các nghiên cứu tâm lý sáng tạo trong khoa học
kĩ thuật bắt đầu xuất hiện. Đến thế kỉ 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-ristic được phát triển với chất lượng mới với tên gọi là sáng tạo học. Các nhà tâm
lý học đã phát hiện ra phương pháp thử sai và vai trò quan trọng của nhiều yếu
tố tâm lý như : tính liên tưởng, trí tưởng tượng,trực giác, tính ì tâm lý. Trong quá
trình tư duy sáng tạo. Tại thời điểm đó đã có nhiều phương pháp nhằm nâng
cao năng suất và hiệu quả tư duy sáng tạo như: Phương pháp đối tượng tiêu
điểm F. Zwicky, Phương pháp não công của A.Osborn [6]. Mặc dù các
phương pháp này tuy có nhiều ưu điểm song vẫn chưa khắc phục nhược điểm
của phương pháp thử sai là thiếu cơ chế định hướng từ bài toán đến lời giải
trong tư duy sáng tạo [1].
Tác giả của TRIZ là G.S. Altshuller (1926-1998), một người Nga gốc Do
Thái. Ông đã nghiên cứu và bắt đầu xây dựng lý thuyết giải các bài toán sáng

chế từ năm 1946 trong khi làm việc trong "Sáng chế kiểm tra" bộ phận của đội
tàu biển Caspian của Hải quân Liên Xô [19]. Năm 1986 ông cộng tác với Hiệp
hội toàn liên bang của các nhà sáng chế và hợp lý 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 [21].


Sau khi Liên Xô sụp đổ, TRIZ được Phương Tây biết đến muộn màng
nhưng được đón nhận và ứng dụng nhanh chóng và sâu sắc bởi vì TRIZ không
chỉ có nhiều ưu điểm so với các phương pháp sáng tạo và đổi mới đã biết mà
còn bởi vì tính khoa học của phương pháp này, đặc biệt ý tướng về khoa học
hoá quá trình tư duy giải quyết vấn đề và ra quyết định [20].
Ở Mỹ, họ nhận thấy cơ hội tăng vị thế cạnh tranh của mình 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. Chỉ chưa đầy 10 năm sau khi du nhập TRIZ họ đã làm
được nhiều việc như: đi học TRIZ, lôi kéo các chuyên gia TRIZ của Liên Xô
sang Mỹ, dịch các sách TRIZ từ tiếng Nga sang tiếng Anh.... 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 tại 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 [19], [20].
Năm 1975, V.G. Razumôpxki với “Phát triển năng lực sáng tạo của HS
trong dạy học vật lý trường trung học” đã khái quát hoá ý kiến của nhiều nhà
vật lý nổi tiếng về hoạt động sáng tạo, cơ sở lý thuyết của phương pháp phát
triển khả năng sáng tạo của HS trong dạy học vật lý [12].
V. Langue (1978) với “Những bài tập hay về thí nghiệm vật lý” 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: Làm ở nhà, làm lúc dạo chơi, làm khi du

lịch hoặc làm trong phòng thí nghiệm [12].
M. E. Tultrinxki (1979) với “Những bài tập nghịch lý và ngụy biện về
vật lý đã chỉ ra những tình huống có vấn đề mà học sinh có thể mắc sai lầm khi
vận dụng nó vào giải quyết vấn đề thông qua các bài tập nghịch lý và ngụy biện
hay, gần gũi với cuộc sống [12].

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

Người đầu tiên nghiên cứu về TRIZ trong sinh học là Vitaly Timokhov,
năm 1996 ông cho xuất bản cuốn sách giới thiệu các khái niệm cơ bản liên

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

tnu.edu.vn/


quan tới TRIZ và các ví dụ về biện pháp sáng tạo giải quyết các vấn đề từ sinh
học: bảo vệ môi trường nhờ tạo năng lượng xanh, cách tiết kiệm năng lượng
xanh, phát triển môi trường sinh thái [24], [25].
Năm 2000, Julian FV Vincent và Darrell Mann tiến hành dự án dạy
học TRIZ trong sinh học ở đại học. Tác giả giảng dạy lý thuyết TRIZ và 40
nguyên tắc sáng tạo cho 2 sinh viên ngành sinh học và yêu cầu 2 sinh viên
này và nhóm sinh viên (8 người) tìm ra các mâu thuẫn cho sáu vấn đề được
đưa sẵn và nêu hướng giải quyết các mâu thuẫn đó trong 2 giờ. Kết quả cho
thấy: việc vận dụng các nguyên tắc sáng tạo như hệ thống tư duy đã giúp hai
sinh viên đưa ra được các giải pháp bổ sung hay trong khi đó các giải pháp
của nhóm sinh viên đưa ra đều dựa trên cơ sở kiến thức tự nhiên [22].
Năm 2004, Frances Stuart, Darrell Mann, Dr David J Hill với mục đích

là để đánh giá việc sử dụng của TRIZ như là một phương tiện để tạo các giải
pháp giảm thiểu tác động sinh thái của con người tới môi trường sống của sinh
vật, các tác giả đã đưa thông tin sinh thái cho các chuyên gia phi sinh thái được
đào tạo về TRIZ, các giải pháp do các chuyên gia về TRIZ đưa ra sẽ được đưa
lại cho các nhà nghiên cứu sinh thái để tư vấn, đánh giá cho các biện pháp đã
ứng dụng trước đó. Kết quả với 3 vấn đề sinh thái đưa ra các nhà nghiên cứu
TRIZ đã đưa ra được 70 giải pháp trong đó đa phần giải pháp được đánh giá là
có hiệu quả. Đa số các nghiên cứu về TRIZ trong sinh học, hướng tới ứng dụng
lý thuyết này vào giải quyết các vấn đề khoa học Sinh học mà chưa vận dụng
nó vào trong quá trình dạy học ở phổ thông [21].
1.1.2 Tình hình nghiên cứu TRIZ ở trong nước
Đại học Sáng chế Liên Xô được thành lập năm 1971, nhằm đào tạo các
nhà tổ chức hoạt động sáng tạo [18]. Trong hai khóa học, trường đã nhận 6 sinh
viên Việt Nam vào học. Song khi về nước, chỉ có hai trong số họ truyền bá
môn học này vào Việt Nam. Đó là thầy Phan Dũng – Tiến sĩ Vật lý thực
nghiệm đầu tiên của Việt Nam và thầy Dương Xuân Bảo – Kỹ sư Vật lý điện tử
bán dẫn [21].
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

tnu.edu.vn/


Cuốn sách “Algorit sáng chế” được Nguyễn Chân, Dương Xuân Bảo và
Phan Dũng cho ra đời năm 1983. Đây là quyển sách đầu tiên về phương pháp
luận sáng tạo được nhà xuất bản Khoa học và Kĩ thuật Hà Nội in và phát hành
[1].
Nguyễn Văn Lê (1998) với “Cơ sở khoa học của sự sáng tạo” đã trình
bày một số cơ sở khoa học của việc giáo dục tính sáng tạo cho thanh thiếu niên
như: Cơ sở tâm lý học của sự sáng tạo, Cơ sở sinh lý thần kinh của hoạt động
sáng tạo, bài học từ những con người sáng tạo [10].

Năm 2001, Nguyễn Minh Triết với “Đánh thức tiềm năng sáng tạo” 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 lý của con người khi giải quyết các vấn đề thực tiễn [17].
Nguyễn Cảnh Toàn (2005) với khơi dậy tiềm năng sáng tạo đã đưa ra các
vấn đề sáng tạo học như khái niệm, nguồn gốc, cơ sở thần kinh của hoạt động
sáng tạo. Quyển sách đã hướng dẫn giáo viên cách dạy học sinh học tập sáng
tạo [16].
Từ năm 2002 đến 2009, tác giả Phan Dũng đã nghiên cứu phương pháp
luận sáng tạo (giải quyết vấn đề và ra quyết định) áp dụng trong khoa học – kỹ
thuật dựa trên nền tảng cơ sở lý thuyết giải quyết vấn đề sáng tạo (TRIZ). Năm
2010, tác giả Phan Dũng đã cho xuất bản bộ sách "Phương pháp luận sáng tạo
và đổi mới" gồm 10 tập (do NXB Trẻ ấn hành) trình bày về TRIZ làm tài liệu
cho những ai quan tâm nghiên cứu, tìm hiểu học tập về lĩnh vực khoa học sáng
tạo [4], [5], [7], [8], [9].
Nguyễn Thị Thu Thảo (2010), Vận dụng TRIZ xây dựng hệ thống bài tập
sáng tạo dùng cho dạy học Vật lý phần “Từ trường và cảm ứng điện từ” lớp 11
THPT nhằm bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh [14].
Nguyễn Ngọc Anh Thư (2011), vận dụng thuật toán ARIZ là algorit vào
trong dạy học hóa học. Cụ thể, tác giả kết hợp sử dụng grap và algorit vào dạy
học chương “Hidrocacbon” trong chương trình sách giáo khoa hóa học 11. Tác
giả đã xây dựng hệ thống các grap nội dung về các hidrocacbon và vận dụng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu
tnu.edu.vn/


vào quá trình dạy học bài mới của chương, đồng thời tác giả cũng xây dựng và
vận dụng algorit để hướng dẫn HS giải bài tập hidrocacbon và vận dụng vào
quá trình thí nghiệm nhận biết các chất hidrocacbon [15].
Năm 2011, Vũ Thị Minh nghiên cứu và vận dụng các nguyên tắc sáng tạo
của TRIZ thiết kế các bài tập sáng tạo trong dạy học phần cơ học (vật lý 10)

nhằm giúp HS nâng cao khả năng tư duy sáng tạo, nhận biết và giải các bài tập
sáng tạo [12].
Hoàng Thanh Tâm (2013), đề tài “Vận dụng TRIZ vào dạy học bài tập quy
luật di truyền( Sinh học 12)” [13].
Từ những kết quả nghiên cứu trong nước và nước ngoài, đã đặt ra vấn đề
cấp thiết đó là phải làm thế nào để bồi dưỡng năng lực TDST và đánh giá được
năng lực TDST của học sinh trong chương trình SHPT nói chung và trong phần
SHTB (SH10) nói riêng.
1.2. Cơ sở lý thuyết của đề tài
1.2.1 Các phương pháp luận sáng tạo đang được dạy, học và áp dụng rộng
rãi trên toàn thế giới
* Đối tượng tiêu điểm (Focal Objects) do F.Kunze (Đức) đề xuất năm
1926 và được C. Waiting (Mỹ) hoàn thiện năm 1950.
Đây là phương pháp phát ý tưởng nhờ việc chuyển giao những dấu hiệu
của đối tượng thu thập ngẫu nhiên cho đối tượng nghiên cứu (đối tượng tiêu
điểm): chọn ngẫu nhiên các đối tượng trong sách báo, từ điển…sau đó lấy tính
chất của các đối tượng ngẫu nhiên này gắn cho đối tượng mà ta đang cần quan
tâm. Phương pháp này cho phép nhanh chóng tìm ra những ý tưởng mới đối với
việc cải tiến sản phẩm. Nó được dùng trong dạy học để luyện tập và phát triển
trí tưởng tượng. Đây là yếu tố tâm lý cần thiết giúp khắc phục được tính ì tâm
lí, hình thành TDST của HS [1], [4].
* Tấn công não (Brainstorming) do Alex Osborn (Mỹ) đề xuất năm 1938.
Phương pháp này có mục đích nhằm thu hoạch những ý tưởng giải toán cho
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

tnu.edu.vn/


trước bằng cách làm việc tập thể. A.Osborn nhận thấy những người giàu trí tưởng
tượng lại hay yếu về mặt phân tích, phê phán. Ngược lại, có những người giỏi

phân tích phê phán ý tưởng sẵn có của người khác hơn là tự mình tạo ra ý tưởng
mới. Nhưng nếu để hai nhóm người này làm việc chung họ thường “ngáng chân”
nhau. Alex Osborn đề nghị tách thành hai quá trình riêng rẽ: quá trình phát ý
tưởng và đánh giá ý tưởng do hai nhóm người khác nhau thực hiện.
Phương pháp này không loại trừ những phép thử vô trật tự nhằm để tìm ra
những phép thử dẫn đến lời giải mạnh. Bằng cách này, người ta cũng phần nào
khắc phục được tính ì tâm lý [1], [4].
* Phân tích hình thái (Morphological Analysis) do F.Zwicky (Mỹ) đề xuất
năm 1942
Mục đích của phương pháp này là đưa ra và nghiên cứu tất cả các phương
án một cách có hệ thống về nguyên tắc, bằng việc phân đối tượng thành từng
phần, đa dạng hóa chúng rồi kết hợp trở lại nhằm bao quát được những phương
án bất ngờ, độc đáo.
Nội dung phương pháp: người ta liệt kê tất cả các đặc trưng của đối tượng,
mỗi đặc trưng là một cột sau đó liệt kê tất cả các phương án cải tiến có thể có
cho từng đặc trưng. Sau đó người ta kết hợp mỗi phương án ở từng cột với
nhau để tạo ra các phương án cải tiến cho đối tượng.
Song do kiểu kết hợp đó nên phương pháp này có thể có rất nhiều phương
án mà không thể đánh giá hết được [1], [4].
* Sử dụng các phép tương tự (Synectics) do W.Gordon (Mỹ) đề xuất năm
1952
Gordon thành lập nhóm Synectics đầu tiên giải các bài toán sáng chế.
Những nhóm Synectics là những nhóm người có nghành nghề khác nhau, được
tập hợp lại với nhau với mục đích cố gắng giải một cách sáng tạo các bài toán
bằng việc luyện tập không hạn chế tưởng tượng và kết hợp những yếu tố không
liên hệ với nhau.
* Phương pháp kết hợp mạnh (Strong association methods) do U.Gordon
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

/>

phát triển lên từ phương pháp tập kích não vào năm 1960.

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

tnu.edu.vn/


Cơ sở của phương pháp này vẫn là tập kích não nhưng những người trong
nhóm ra ý tưởng phải bắt buộc sử dụng bốn thủ thuật đặc biệt theo nghĩa
“tương tự”. Tương tự trực tiếp: các bài toán tương tự như bài toán đã cho đã
được giải quyết như thế nào? Tương tự phân thân (phép thấu cảm): đặt mình
vào vị trí, hoàn cảnh của đối tượng đang xem xét sau đó mới suy luận. Tương
tự tượng trưng: hãy dùng hình ảnh phát biểu bản chất một vấn đề một cách
ngắn gọn trong vài từ. Tương tự tưởng tượng: các nhân vật thần thoại sẽ giải
bài toán, vấn đề này như thế nào? [1].
Trong các phương pháp, phương pháp luận sáng tạo TRIZ là một lý
thuyết với hệ thống công cụ thuộc loại hoàn chỉnh nhất trong lĩnh vực khoa học
sáng tạo
1.2.2. Lý thuyết giải quyết các vấn đề sáng tạo – TRIZ
1.3.2.1. Phương pháp thử và sai
* Phương pháp thử và sai là cách suy nghĩ tự nhiên của mỗi người để giải
quyết vần đề và ra quyết định, người suy nghĩ hiếm khi suy nghĩ về cách suy
nghĩ của mình và tìm cách cải tiến chúng. Khi gặp vấn đề, chủ thể thường nghĩ
ngay đến việc áp dụng các các ý tưởng sẵn có trong trí nhớ. Sau khi phát hiện ra
những “phép thử” đó là “sai”, người giải tiến hành các phép thử khác. Chính
kiến thức và kinh nghiệm riêng của người giải luôn luôn có khuynh hứng đưa
người giải đi theo con đường mòn đã hình thành trong quá khứ. Nếu phép thử đó
sai, người giải trở nên mất tự tin và các phép thử tiếp theo nhiều khi mang tính
chất hú hoạ, mò mẫm. Thông thường người giải sẽ tốn khá nhiều phép thử - sai

khi gặp bài toán khó mà chưa chắc đã có thể tìm ra lời giải [1], [9].
* Ưu điểm của phương pháp thử và sai:
Phương pháp thử và sai thích hợp với những bài toán có số phép thử khá
nhỏ và trả giá cho mỗi phép thử có thể chấp nhận được. Ưu điểm lớn nhất của
phép thử và sai là nó chính là cơ chế của sự tiến hoá và phát triển trong tự
nhiên, xã hội, tư duy cho đến thời gian gần đây.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

tnu.edu.vn/


* Nhược điểm của phương pháp thử và sai là lãng phí lớn về thời gian,
chất xám, các tiêu chuẩn đánh giá “đúng”, “sai” mang tính chủ quan và ngắn
hạn, năng suất phát ý tưởng thấp, nhược điểm lớn nhất là thiếu cơ chế định
hướng tư duy về phía lời giải.
Chính do tính ì tâm lý và các kinh nghiệm đã có luôn có xu hướng đưa
người giải về lối mòn cũ hay phát ý tưởng mò mẫm thiếu định hướng mà
không biết có đi đến lời giải hay không. Tuy phương pháp thử và sai trước đến
nay vẫn được sử dụng rộng rãi, quen thuộc và cũng đã có nhiều thành tựu
nhưng đó chưa phải là phương pháp tối ưu giúp hoàn thiện tư duy của mỗi
người. Cần phải có một công cụ lao động giúp suy nghĩ hiệu quả hơn thay cho
suy nghĩ thử và sai tự nhiên và thô sơ. Đó chính là cơ chế định hướng giúp
người giải định hướng đúng để đi đến lời giải. Khi có công cụ trong tay thì việc
tư duy giải quyết vấn đề không phải chỉ dành cho thiên tài mà chia đều cho mọi
người bình thường, ai cũng có thể đi đến lời giải một cách khoa học [14].
1.3.2.2. Ý tưởng cơ bản và nguồn gốc TRIZ – lý thuyết giải bài toán sáng
chế
Phương pháp thử và sai với nhiều nhược điểm không đáp ứng yêu cầu của
sự phát triển và giải quyết các vấn đề hiện đại. Hiện nay trên thế giới có khá
nhiều phương pháp luận sáng tạo được xây dựng trên cơ sở tiếp cận khác nhau

đã nêu trên như: phương pháp công não, phương pháp đối tượng tiêu điểm,
phương pháp phân tích hình thái. Tuy nhiên, các phương pháp đó đều không
tránh khỏi những yếu điểm rất cơ bản đó là chúng vẫn giữ chiến thuật cũ (mặc
dù có cải tiến chút ít của phương pháp thử và sai). Các phương pháp này không
bắt đầu từ những quy luật phát triển khách quan của hệ thống tư duy, kỹ thuật
và không lợi dụng được các điểm mấu chốt, đặc thù của các dạng bài toán nên
hiệu quả tư duy sáng tạo của các phương pháp này không cao và khó áp dụng
với các bài toán, vấn đề yêu cầu tính sáng tạo cao [1].
Ngược lại, TRIZ hiệu quả hơn các phương pháp cũ bởi tính khoa học.
TRIZ đã khoa học – công nghệ hóa lĩnh vực tư duy sáng tạo giải quyết vấn đề
và
ra quyết định.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

tnu.edu.vn/


Ý tưởng cơ bản dẫn đến việc xây dựng TRIZ là khoa học có nhiệm vụ
phát hiện ra các quy luật, khoa học sáng tạo cũng không nằm ngoài quy tắc
chung đó. Sáng tạo tạo ra sự phát triển nên đi tìm các quy luật sáng tạo là đi tìm
quy luật của sự phát triển. Quan niệm đi tìm quy luật sáng tạo không phải là
các quy luật tâm sinh lý mà là đi tìm quy luật của sự phát triển nói chung nhằm
xây dựng cơ chế định hướng trong tư duy sáng tạo. Sự phát triển của nền văn
minh chủ yếu do việc con người sử dung công cụ lao động ngày càng hoàn
thiện dựa trên các phát minh khoa học liên quan đến các quy luật khách quan
chứ không phải do các quy luật tâm sinh lý của con người. Như vậy việc
nghiên cứu các quy luật khách quan về sự phát triển sẽ giúp sáng chế ra hệ
thống công cụ cho tư duy sáng tạo.
1.2.3. Tính khoa học của TRIZ
Khi bắt đầu xây dựng phương pháp TRIZ, G.S.Alshuller chọn hướng tiếp

cận sáng tạo như một môn khoa học, muốn tiếp cận sự sáng tạo cần đi tìm các
quy luật sáng tạo. Do đó, TRIZ được đặt nền móng triết học là phép duy vật
biện chứng. Đi tìm sự sáng tạo là đi tìm sự phát triển, sự phát triển ở đây phải
tạo ra cái mới tốt hơn cái cũ.
Xã hội ngày càng phát triển và thế giới sống cũng không ngừng tiến hóa,
điều này kích thích nhu cầu tìm tòi, khám phá các yếu tố mới, các quy luật mới
của con người. Đồng thời, con người cũng nhận thấy sự phát triển của xã hội
hiện đại gắn liền với sự phát triển của các công cụ, phương tiện lao động. Các
công cụ lao động ngày càng hoàn thiện được sáng chế, chế tạo dựa trên các
phát minh khoa học có liên quan tới quy luật khách quan.
TRIZ được xây dựng dựa trên sự kế thừa và sử dụng các nguồn kiến thức
là thành tựu của nhiều bộ môn khoa học và kĩ thuật

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

tnu.edu.vn/


Hình 1.1: Nguồn kiến thức của TRIZ
- Phép duy vật biện chứng cung cấp phương pháp luận nghiên cứu
các quy luật chung nhất về sự phát triển trong cả ba lĩnh vực: tự nhiên, xã
hội, tư duy.
- Các thông tin về patent là những thông tin tin cậy về sự phát triển.
- Các lý thuyết hệ thống, thông tin, điều khiển học, ra quyết định, các
phương pháp dự báo cung cấp thông tin về sự phát triển trong nhiều lĩnh vực
làm cơ sở cho TRIZ.
- Các yếu tố tâm sinh lý phù hợp với người sử dụng TRIZ cần được quan
tâm. Vì thế tâm lý học sáng tạo là một trong những nguồn kiến thức của TRIZ.
- Những sáng chế khoa học mức cao thường sử dụng các hiệu ứng khoa
học độc đáo ít người biết đến. Vì thế TRIZ còn đặt mục đích xây dựng cơ sở

kiến thức, các phương tiện giúp nhà sáng chế tra cứu và sử dụng hiệu ứng khoa
học một cách thuận tiện.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu

tnu.edu.vn/