BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
LÊ DUY DNG
VậN DụNG NGUYÊN TắC TRIZ XÂY DựNG Và Sử DụNG
BàI TậP SáNG TạO DạY HọC CHƯƠNG DòNG ĐIệN XOAY CHIềU
VậT Lí 12 TRUNG HọC PHổ THÔNG
CHUYấN NGNH: LL & PPDH VẬT LÍ
MÃ SỐ: 60.14.10
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
Người hướng dẫn khoa học:
PGS.TS. PHẠM THỊ PHÚ
2
VINH - 2011
i
LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết
quả nghiên cứu nêu trong luận văn này là trung thực và chưa từng được cơng bố trong
bất kì một cơng trình nào khác.
Tác giả
Lê Duy Dũng
ii
LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian học Cao học tại trường Đại học Vinh, tôi luôn nhận được sự
hướng dẫn, giúp đỡ từ q thầy cơ trong khoa, các thầy cơ trong nhà trường. Tôi xin
gửi lời cảm ơn chân thành đến:
- Ban giám hiệu trường Đại học Vinh.
- Các thầy cơ trong khoa Vật lí, đặc biệt là các thầy cơ trong tổ phương pháp
dạy học Vật lí, khoa sau đại học, các thầy cô trong nhà trường đã hướng dẫn, giúp đỡ
tơi trong suốt khố học.
- Đặc biệt, tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS. TS. Phạm Thị Phú, khoa
Vật lí trường Đại học Vinh. Người cô, người hướng dẫn khoa học đã định hướng đề
tài, động viên giúp đỡ tơi hồn thành luận văn này.
- Ban giám hiệu và các thầy cô trong tổ Vật lí - Tin trường THPT Đơng Sơn 2,
Sở GD - ĐT Thanh Hoá đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi học tập, nghiên cứu và
thực nghiệm sư phạm.
- Gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã động viên khích lệ tơi hồn thành chương
trình với những tình cảm tốt đẹp nhất.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng luận văn sẽ khơng tránh khỏi những thiếu
sót, kính mong nhận được sự góp ý, chỉ dẫn thêm của Hội đồng chấm luận văn, thầy
cô và bạn đọc.
Vinh, tháng 12 năm 2011
Tác giả
Lê Duy Dũng
iii
DANH MỤC VIẾT TẮT
Viết tắt
A
A
BT
BTCS
BTĐL
BTĐT
BTST
CB
ĐC
ĐH
DHVL
GV
HS
KHTN
NC
NXB
SBTVL
SGK
THPT
TN
TNKH
V
V
Cụm từ
Ampe
Ampe kế
Bài tập
Bài tập cơ sở
Bài tập định lượng
Bài tập định tính
Bài tập sáng tạo
Cơ bản
Đối chứng
Đại học
Dạy học Vật lí
Giáo viên
Học sinh
Khoa học tự nhiên
Nâng cao
Nhà xuất bản
Sách bài tập Vật lí
Sách giáo khoa
Trung học phổ thông
Thực nghiệm
Trắc nghiệm khách quan
Vôn
Vôn kế
iv
MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU......................................................................................................................1
1. Lí do chọn đề tài.......................................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu................................................................................................3
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu............................................................................3
4. Giả thuyết khoa học..................................................................................................3
5. Nhiệm vụ nghiên cứu................................................................................................3
6. Phương pháp nghiên cứu..........................................................................................4
7. Kết quả đóng góp của đề tài......................................................................................4
8. Cấu trúc luận văn......................................................................................................5
Chương
1
CƠ
SỞ
LÍ
LUẬN
DẠY
HỌC
BÀI
TẬP
SÁNG
TẠO
TRONG MƠN VẬT LÍ Ở TRƯỜNG THPT..................................................6
1.1. Dạy học sáng tạo....................................................................................................6
1.1.1. Khái niệm dạy học sáng tạo................................................................................6
1.1.2. Cơ sở tâm lí học của dạy học sáng tạo................................................................7
1.1.3. Cơ sở lí luận dạy học của dạy học sáng tạo........................................................8
1.1.4. TRIZ - một cơ sở phương pháp luận của dạy học sáng tạo mơn Vật lí..............9
1.1.5. Các biện pháp nhằm thực hiện dạy học sáng tạo..............................................10
1.2. Vận dụng nguyên tắc sáng tạo TRIZ xây dựng BTST trong dạy học Vật lí ở
trường phổ thơng...........................................................................................12
1.2.1. Vị trí của vấn đề bồi dưỡng tư duy sáng tạo trong các nhiệm vụ dạy học Vật lí
ở trường phổ thơng.......................................................................................13
1.2.2. Bài tập sáng tạo - Phương tiện có hiệu quả bồi dưỡng tư duy sáng tạo trong dạy
học Vật lí.......................................................................................................13
1.2.3. Giới thiệu một số nguyên tắc sáng tạo TRIZ áp dụng trong dạy bài tập Vật lí 16
1.2.4. Xây dựng BTST Vật lí dựa vào một số nguyên tắc TRIZ................................18
1.2.5. Hướng dẫn học sinh giải BTST dựa vào nguyên tắc TRIZ..............................19
v
1.2.6. Định hướng tư duy học sinh trong quá trình giải bài tập..................................21
Kết luận chương 1.......................................................................................................23
Chương
2
XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP SÁNG TẠO
CHƯƠNG “DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU” LỚP 12 THPT .......................25
2.1. Nội dung dạy học chương “Dòng điện xoay chiều” lớp 12, cơ sở Vật lí để xây
dựng BTST...................................................................................................25
2.1.1. Vị trí của chương “Dịng điện xoay chiều”......................................................25
2.1.2. Mục tiêu dạy học chương “Dòng điện xoay chiều”..........................................25
2.1.3. Nội dung kiến thức dạy học chương “Dòng điện xoay chiều”.........................27
2.2. Tìm hiểu thực trạng dạy bài tập chương “Dịng điện xoay chiều” lớp 12 THPT 30
2.2.1. Thực trạng xuất bản BTST Vật lí.....................................................................30
2.2.2. Thực trạng dạy học...........................................................................................32
2.2.3. Phương pháp tìm hiểu.......................................................................................33
2.2.4. Kết quả tìm hiểu................................................................................................33
2.2.5. Nguyên nhân và thực trạng...............................................................................34
2.3. Xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo chương “Dòng điện xoay chiều” lớp 12
THPT............................................................................................................35
2.3.1. Bài tập có nhiều cách giải.................................................................................35
2.3.2. Bài tập có hình thức tương tự nhưng nội dung biến đổi...................................39
2.3.3 Bài tập thí nghiệm..............................................................................................43
2.3.4. Bài tập cho thiếu thừa hoặc sai dữ kiện............................................................49
2.3.5. Bài tập nghịch lí, ngụy biện .............................................................................53
2.3.6. Bài tập hộp đen.................................................................................................54
2.4. Các hình thức sử dụng bài tập sáng tạo trong dạy học Vật lí..............................64
2.4.1. BTST trong tiết học luyện tập giải BTVL........................................................64
2.4.2. BTST trong tiết ơn tập, tổng kết, hệ thống hóa kiến thức................................72
2.4.3. BTST trong dạy học tự chọn chủ đề bám sát chương trình nâng cao...............81
Kết luận chương 2.......................................................................................................89
vi
Chương
3
THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM.......................................................................91
3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm..........................................................................91
3.2. Đối tượng thực nghiệm sư phạm.........................................................................91
3.3. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm..........................................................................92
3.4. Nội dung thực nghiệm.........................................................................................92
3.4.1. Công tác chuẩn bị..............................................................................................92
3.4.2. Tiến hành thực nghiệm.....................................................................................93
3.5. Kết quả thực nghiệm............................................................................................93
3.5.1. Lựa chọn tiêu chí đánh giá................................................................................93
3.5.2. Đánh giá kết quả...............................................................................................94
Kết luận chương 3.....................................................................................................102
KẾT LUẬN...............................................................................................................103
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................105
PHỤ LỤC
1
MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Thế giới hiện nay đang trong thời kì phát triển của nền kinh tế tri thức với
những bước tiến như vũ bão của khoa học kĩ thuật. Đất nước ta đang bước vào thời kì
hội nhập mạnh mẽ địi hỏi nền giáo dục nước nhà cần đào tạo được nguồn nhân lực
năng động, sáng tạo, có khả năng làm chủ khoa học kĩ thuật, độc lập giải quyết vấn đề
và ra quyết định.
Do vậy, chúng ta không những phải học hỏi kinh nghiệm của các nước phát
triển mà còn phải biết vận dụng những kinh nghiệm đó một cách sáng tạo, tìm ra con
đường phát triển riêng của đất nước. Tình hình đó địi hỏi nền giáo dục nước ta phải
đổi mới mạnh mẽ, sâu sắc, toàn diện. Văn kiện Đại hội đại biểu toàn quốc lần thứ XI
đã chỉ rõ [41, 216] “Thực hiện đồng bộ các giải pháp phát triển và nâng cao chất
lượng giáo dục, đào tạo. Đổi mới chương trình, nội dung, phương pháp dạy và học,
phương pháp thi, kiểm tra theo hướng hiện đại; nâng cao chất lượng toàn diện, đặc
biệt coi trọng giáo dục lý tưởng, giáo dục truyền thống lịch xử cách mạng, đạo đức,
lối sống, năng lực sáng tạo, kỹ năng thực hành, tác phong công nghiệp, ý thức trách
nhiệm xã hội”. Để đạt được các mục tiêu này thì việc dạy học khơng chỉ đơn thuần là
việc cung cấp kiến thức cho học sinh, mà phải hướng cho các em cách giải quyết vấn
đề trong học tập để tìm ra cái mới, khả năng phát hiện ra điều chưa biết, chưa có,
đồng thời tạo ra cái chưa biết, chưa có và khơng bị phụ thuộc vào cái đã có. Hay nói
cách khác đó chính là bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh.
Trên thế giới có nhiều trường đại học và các cơng ty dạy học tư duy sáng tạo
như một môn học riêng với mục đích đào tạo ra những người biết sáng tạo một cách
hiệu quả. Ở nước ta, các sáng kiến, cải tiến, sáng chế cịn mang nặng tính tự phát, bị
động và thiếu cơ sở về mặt phương pháp luận. Một trong những nguyên nhân đó là
do phương pháp luận sáng tạo chưa được chú ý đúng mức trong suốt quá trình giáo
dục và đào tạo. Việc rèn luyện tư duy sáng tạo cho học sinh không được quan tâm
chú ý nhiều, chủ yếu được thực hiện gián tiếp thông qua việc học các mơn học. Ở
mơn Vật lí, một trong những hoạt động giúp rèn luyện tư duy và phát triển năng lực
2
sáng tạo cho học sinh là hoạt động giải bài tập. Tuy nhiên, phương pháp suy nghĩ chủ
yếu vẫn là phương pháp thử và sai, thiếu định hướng, thiếu phương pháp khoa học
nên kém hiệu quả. Hơn nữa hệ thống bài tập trong chương trình hầu hết được phát
biểu ở dạng đúng, với những dữ kiện cho sẵn đủ gợi ý cho học sinh sử dụng một vài
công thức hay định luật nào đó. Các bài tập như vậy chỉ có tác dụng luyện tập giúp
học sinh tái hiện lại những kiến thức và phương pháp đã học chứ không phải là
những bài tập thực tế trong cuộc sống đa dạng mà các em có thể gặp. Do đó việc giải
bài tập như vậy chưa bồi dưỡng được tư duy sáng tạo cho học sinh, chưa làm học
sinh hứng thú trong học tập và HS chưa thấy được ích lợi của việc học Vật lí trong
đời sống.
Muốn có kết quả cao trong dạy và học thì cần phải rèn luyện tư duy sáng tạo
cho học sinh ngay từ khi các em đang còn ngồi trên ghế nhà trường. TRIZ là phương
pháp luận sáng tạo, đây là lí thuyết về quá trình sáng tạo khoa học với cách tiếp cận
dựa trên các quy luật phát triển hệ thống nhằm xây dựng cơ chế định hướng trong tư
duy sáng tạo, khắc phục nhược điểm cơ bản của phương pháp thử và sai. TRIZ kế
thừa và sử dụng các thành tựu to lớn của tâm lí học sáng tạo, điều khiển học, lí thuyết
thơng tin, lí thuyết hệ thống, phép biện chứng, các phương pháp dự báo, sự tiến hóa
và phát triển của hệ sinh học, lịch xử phát triển của khoa học. TRIZ đã hình thành và
phát triển khá mạnh ở các nước trên thế giới và đang được phổ biến tại Việt Nam.
Ta hồn tồn có thể áp dụng TRIZ vào q trình dạy học các mơn khoa học
như mơn Vật lí. Trong phạm vi đề tài luận văn Thạc Sỹ tôi xin đề cập đến việc vận
dụng nguyên tắc TRIZ để xây dựng hệ thống BTST chương “Dòng điện xoay
chiều”. Kiến thức chương “Dòng điện xoay chiều” lớp 12 là kiến thức nền tảng của
Vật lí THPT, có liên quan rất nhiều đến đời sống và khoa học kỹ thuật. Vì vậy việc
nghiên cứu xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo trong dạy học Vật lí chương “Dịng
điện xoay chiều” nhằm giúp học sinh nắm vững nội dung kiến thức, đặc biệt giúp
học sinh phát triển tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết các tình huống khác nhau để
có điều kiện đi sâu vào nghiên cứu trong tương lai và áp dụng tốt vào thực tiễn.
3
Xuất phát từ cơ sở lí luận và thực tiễn nói trên tơi chọn đề tài nghiên cứu
“Vận dụng ngun tắc TRIZ xây dựng và sử dụng bài tập sáng tạo dạy học
chương “Dịng điện xoay chiều” Vật lí 12 THPT’’.
2. Mục đích nghiên cứu
Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập sáng tạo chương “Dòng điện xoay
chiều” dựa vào một số nguyên tắc sáng tạo TRIZ nhằm bồi dưỡng tư duy sáng tạo
cho học sinh.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
* Đối tượng nghiên cứu
- Phương pháp luận sáng tạo (TRIZ).
- Q trình dạy học Vật lí ở trường phổ thông.
* Phạm vi nghiên cứu
- Bài tập sáng tạo chương “Dịng điện xoay chiều” Vật lí 12 THPT.
4. Giả thuyết khoa học
Có thể vận dụng TRIZ xây dựng được hệ thống BTST chương “Dòng điện
xoay chiều” lớp 12 đảm bảo yêu cầu về tính khoa học, sư phạm, khả thi, trong điều
kiện hiện nay của trường THPT ở nước ta.
Sử dụng TRIZ hướng dẫn học sinh giải BTST trong các bài học Vật lí truyền
thống góp phần bồi dưỡng năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh, nâng cao hiệu quả
dạy học.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Tìm hiểu về phương pháp luận sáng tạo TRIZ.
- Nghiên cứu lí luận về BTST trong Vật lí, mối liên hệ giữa BTST và TRIZ
với việc bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho HS trong dạy học.
- Phân tích mục tiêu dạy học theo chuẩn kiến thức kĩ năng và định hướng
nghiên cứu nội dung kiến thức chương “Dòng điện xoay chiều” lớp 12.
- Tìm hiểu thực trạng dạy học bài tập Vật lí chương “Dịng điện xoay chiều”
lớp 12 ở ba trường THPT Đông Sơn 1; THPT Đông Sơn 2; THPT Nguyễn Mộng
Tn Huyện Đơng Sơn - Thanh Hố.
4
- Vận dụng TRIZ xây dựng hệ thống BTST chương “Dòng điện xoay chiều”
lớp 12 và hướng dẫn HS giải các bài tập đã xây dựng.
- Đề xuất các phương án dạy học với BTST đã xây dựng.
- Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở trường THPT Đông Sơn 2 nhằm xác định
mức độ phù hợp, tính khả thi và tính hiệu quả của dạy và học hệ thống BTST chương
“Dòng điện xoay chiều”.
6. Phương pháp nghiên cứu
6.1 Phương pháp nghiên cứu lí luận
- Nghiên cứu tài liệu về phương pháp luận sáng tạo khoa học kỹ thuật (TRIZ).
- Nghiên cứu tài liệu nhằm tìm hiểu mục tiêu dạy học Vật lí trong giai đoạn
hiện nay, việc rèn luyện tư duy, năng lực sáng tạo cho HS.
- Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa, sách giáo viên, sách bài tập, để xác
định nội dung mục tiêu trọng tâm, cấu trúc logic của kiến thức chương “Dòng điện
xoay chiều” lớp 12.
6.2. Phương pháp điều tra
- Tìm hiểu thực tế dạy và học bài tập chương “Dòng điện xoay chiều” lớp 12
THPT thông qua dự giờ, trao đổi với giáo viên, sử dụng phiếu điều tra, phân tích kết
quả học tập và ý kiến của học sinh, đề xuất một số nguyên nhân của những khó khăn,
sai lầm và hướng khắc phục.
6.3. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm
- Sử dụng phương pháp thực nghiệm Vật lí và phương pháp thực nghiệm sư
phạm.
7. Kết quả đóng góp của đề tài
* Về lí luận
- Xây dựng được mơ hình vận dụng một số ngun tắc TRIZ xây dựng BTST
về Vật lí nhằm bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh.
- Xây dựng được mơ hình vận dụng ngun tắc TRIZ hướng dẫn học sinh giải
BTST.
5
* Về thực tiễn
- Xây dựng được hệ thống 15 BTST chương “Dòng điện xoay chiều”.
- Đề xuất được bốn phương án sử dụng BTST trong dạy học Vật lí.
- Giúp học sinh gắn kết các kiến thức đã học với việc giải quyết các bài tập
thực tế, tạo sự hứng thú trong học tập Vật lí.
- Giúp học sinh tiếp cận với phương pháp luận sáng tạo (TRIZ) để bồi dưỡng
kĩ năng tư duy sáng tạo.
8. Cấu trúc luận văn
Luận văn gồm 96 trang chính văn, bố cục ba chương
Mở đầu
Chương 1. Cơ sở lí luận dạy học bài tập sáng tạo trong mơn Vật lí ở trường
THPT (19 trang).
Chương 2. Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập sáng tạo chương “Dòng
điện xoay chiều” lớp 12 THPT (63 trang).
Chương 3. Thực nghiệm sư phạm (12 trang)
Kết luận (2 trang)
6
Chương 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN DẠY HỌC BÀI TẬP SÁNG TẠO
TRONG MƠN VẬT LÍ Ở TRƯỜNG THPT
Trong phần cơ cở lí luận dạy học bài tập sáng tạo trong mơn Vật lí ở trường
THPT, chúng tơi giải quyết hai vấn đề sau:
- Dạy học sáng tạo.
- Vận dụng nguyên tắc sáng tạo TRIZ xây dựng và sử dụng BTST trong dạy
học Vật lí ở trường phổ thơng.
1.1. Dạy học sáng tạo
Thực tế đã chứng tỏ rằng có thể dạy tư duy sáng tạo (dạy học sáng tạo) cho HS
trong trường phổ thơng. Vậy dạy học sáng tạo là gì, dạy học sáng tạo dựa trên cơ sở
tâm lí, cơ sở lí luận dạy học và cơ sở phương pháp luận nào? Cần sử dụng những
biện pháp nào để dạy học phát huy năng lực sáng tạo của cá nhân? Đó là những vấn
đề chúng tôi sẽ làm rõ trong phần dưới đây.
1.1.1. Khái niệm dạy học sáng tạo
Trong khuôn khổ của đề tài này, dạy học sáng tạo là dạy học nhằm mục đích
bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho người học.
* Khái niệm về sáng tạo [7, 10]. Sáng tạo là hoạt động tạo ra bất kỳ cái gì có
đồng thời tính mới và tính ích lợi.
- “Tính mới” là sự khác biệt của đối tượng cho trước so với đối tượng cùng loại
ra đời trước đó về mặt thời gian (đối tượng tiền thân).
- “Tính ích lợi” chỉ thể hiện ra khi đối tượng cho trước hoạt động (làm việc)
theo đúng chức năng và trong phạm vi áp dụng của nó.
Trong dạy học người ta có thể phân biệt sáng tạo ở hai cấp độ là sáng tạo cái
mới đối với bản thân và sáng tạo cái mới đối với nhân loại. Trong q trình học tập
Vật lí của HS sáng tạo chủ yếu là sáng tạo tự nhiên ở cấp độ thứ nhất. Sáng tạo để
nắm vững các kiến thức Vật lí như khái niệm, định luật, vận dụng kiến thức Vật lí để
giải bài tập, lập các mơ hình Vật lí, các thiết bị ứng dụng nguyên lý Vật lí… sáng tạo
7
để cải tiến những cái cũ. Như vậy sáng tạo trước hết là sự lao động bền bỉ với cảm
hứng nhất định. Khơng có lao động nhận thức để tích luỹ dữ kiện thì khơng có sáng
tạo. [17, 42]
Trong lịch xử sáng tạo học, đã tồn tại các quan điểm khác nhau về sáng tạo:
• Sáng tạo là bẩm sinh, sáng tạo khơng có con đường logic, khơng dạy được.
• Sáng tạo bằng bẩm sinh cộng với rèn luyện (tích lũy) kết quả là nhảy vọt về
chất (Lí thuyết vùng phát triển gần của Vưgôtxki). Theo quan điểm thứ hai thì có thể
dạy được, bồi dưỡng được tư duy sáng tạo.
Người khởi xướng khoa học sáng tạo là Altshuller (Nga), ơng đã nung nấu lí
thuyết để giúp bất kì người bình thường nào cũng có thể sáng tạo được. Cùng với các
cộng sự, dựa trên cơ sở kiến thức tổng hợp của nhiều bộ môn khoa học và kỹ thuật đã
phân tích các hồ sơ sáng chế kỹ thuật để xây dựng nên Lí thuyết giải các bài tốn
sáng chế (TRIZ), hình thành phương pháp luận sáng tạo (hay sáng tạo học). Phương
pháp luận sáng tạo đã được đưa vào dạy ở nhiều trường, nhiều tổ chức và công ty.
Một trong những đặc điểm quan trọng của hoạt động sáng tạo là tính mới mẻ
của sản phẩm. Theo quan điểm tâm lí học, sản phẩm mới mẻ có tính chất chủ quan
đóng vai trị quan trọng đối với hoạt động học tập sáng tạo. Tính chủ quan của cái
mới được xem như dấu hiệu đặc trưng của quá trình sáng tạo, cho khả năng định
hướng hoạt động sáng tạo của người học.
Năng lực tư duy sáng tạo gắn liền với kĩ năng, kĩ xảo, vốn hiểu biết của chủ thể.
Có thể dạy tư duy sáng tạo cho HS phổ thông thông qua dạy kiến thức. Kiến thức
khoa học là đã biết đối với nhân loại nhưng là mới mẻ đối với HS. Việc tổ chức các
hoạt động sáng tạo gắn liền với q trình nhận thức có tác dụng phát triển tư duy
sáng tạo cho HS. HS sáng tạo không đem lại lợi ích gì cho nhân loại mà để tập dượt
sáng tạo, sáng tạo ra chính bản thân mình bây giờ, chuẩn bị sau này sáng tạo ra cái
mới cho dân tộc, cho đất nước. Dạy học sáng tạo có thể đi trước sự phát triển, thúc
đẩy sự phát triển.
Dạy học sáng tạo được thực hiện trên cơ sở tâm lí học và lí luận dạy học sau:
1.1.2. Cơ sở tâm lí học của dạy học sáng tạo
8
Dạy học sáng tạo lấy lí thuyết thích nghi của Piaget và lí thuyết về vùng phát
triển gần của Vưgốtsxki làm cơ sở.
- Lí thuyết thích nghi của Piaget [40, 63]:
Những phẩm chất mới của con người được phát triển thông qua các giai đoạn:
Mất cân bằng - điều ứng - đồng hóa - thích nghi - lập lại cân bằng ở trình độ cao
hơn.
Như vậy, bằng hoạt động tích cực, tự lực, con người sáng tạo ra chính bản thân
mình, những phẩm chất mới của mình.
- Lí thuyết về vùng phát triển gần của Vưgốtsxki [40, 64]:
Chỗ tốt nhất để phát triển những phẩm chất tâm lí là vùng phát triển gần. Đó là
vùng nằm giữa khả năng đang có và nhiệm vụ mới phải thực hiện mà ta chưa biết
cách làm, nhưng nếu có sự cố gắng cá nhân và có sự giúp đỡ của những người cùng
trình độ hoặc có trình độ cao hơn thì có thể tự lực thực hiện được.
Như vậy:
+ Nếu trao cho HS nhiệm vụ nằm trong vùng phát triển gần thì HS cố gắng một
chút có thể hồn thành được.
+ Sự giúp đỡ của bạn bè và GV có thể hỗ trợ cho học sinh tìm ra cách vượt qua
khó khăn, hồn thành nhiệm vụ.
1.1.3. Cơ sở lí luận dạy học của dạy học sáng tạo
Dạy học sáng tạo biểu hiện sự thống nhất giữa chức năng: giáo dục, giáo
dưỡng và phát triển. Điều này thể hiện ở chỗ trong dạy học sáng tạo, HS chiếm lĩnh
được tri thức theo phương pháp nghiên cứu của các nhà khoa học. Cơ sở lý thuyết về
dạy học sáng tạo là sự giống nhau về bản chất của hoạt động nhận thức khoa học và
hoạt động học tập, bản chất đó thể hiện tính mới mẻ trong nhận thức: đối với nhà
khoa học “cái mới” họ tìm ra là các phát minh khoa học mà nhân loại chưa một ai
biết, còn học sinh khám phá “cái mới” đối với bản thân mình; và cái mới là bản chất
của sự sáng tạo, nhờ vậy mà tư duy sáng tạo được phát triển. Đồng thời dạy học sáng
tạo cũng góp phần bồi dưỡng cho HS những đức tính cần thiết như tính chủ động,
tích cực, kiên trì, vượt khó, tính kế hoạch và thói quen tự kiểm tra, đánh giá,...
9
Trong Vật lí học,V.G Razumơpxki trình bày q trình sáng tạo dưới dạng một
chu trình như sau:[37, 1-2]
Mơ hình giả
định
Hệ quả logic
Sự kiện khởi
đầu
Thực nghiệm
kiểm tra
Sơ đồ 1. Chu trình nhận thức sáng tạo của Razumơpxki
Q trình sáng tạo diễn ra theo chu trình gồm bốn giai đoạn như trên, trong đó
khó khăn nhất, địi hỏi sự sáng tạo cao nhất là giai đoạn từ những sự kiện khởi đầu đề
xuất mơ hình giả định. Trong giai đoạn này khơng có con đường suy luận logic mà
chủ yếu dựa vào trực giác; ở đây tư duy trực giác giữ một vai trò quan trọng bắt buộc
phải đưa ra một phỏng đốn mới, một giải pháp mới chưa hề có, một hoạt động sáng
tạo thực sự.
1.1.4. TRIZ - một cơ sở phương pháp luận của dạy học sáng tạo môn Vật lí
Con người trong lịch xử phát triển của mình đã có ý thức tìm các quy luật chi
phối q trình tư duy sáng tạo, “khoa học hoá tư duy sáng tạo”. Cùng với sự phát
triển của khoa học công nghệ ngày càng tăng tốc, tính cạnh tranh ngày càng gay gắt,
tính đa dạng, liên ngành ngày càng cao, đến lúc cần sự dẫn đường của khoa học sáng
tạo, nửa cuối thế kỉ 20 khoa học “sáng tạo học” ra đời.
Sáng tạo học, cụ thể là TRIZ hình thành và phát triển ở Nga, sau đó lan ra nhiều
nước khác. Đặc biệt ở Mĩ, từ năm 1991 TRIZ phát triển mạnh mẽ và nhanh chóng.
Ở nước ta, những hoạt động liên quan đến khoa học về tư duy sáng tạo mới
thực sự bắt đầu vào cuối thập kỉ 70 và còn mang tính tự phát, khơng thuộc hệ thống
giáo dục. Phan Dũng là người đầu tiên đưa sáng tạo học một cách bài bản vào Việt
10
Nam. “Trung tâm sáng tạo khoa học kĩ thuật” do Phan Dũng sáng lập ra đã hoạt động
rất có hiệu quả. Hàng ngàn bản thu hoạch của học viên đều nói lên những điều thống
nhất rằng, mơn học mới mẻ hấp dẫn và bổ ích cho mọi ngành nghề, mọi lĩnh vực của
cuộc sống, cho nhiều lứa tuổi, cho cá nhân và gia đình. Họ kiến nghị nên đưa vào dạy
học ở các trường phổ thông, đại học, cộng đồng bằng các hình thức và phương pháp
thích hợp. Chương trình dạy 40 nguyên tắc sáng tạo của TRIZ đã được trình chiếu
trên kênh VTV6 Đài truyền hình Việt Nam.
Trong các trường học phổ thông ở nước ta, nhiệm vụ dạy học Vật lí từ những
năm 1960, 1970 đã đề cập đến nhiệm vụ phát triển tư duy trong đó có tư duy sáng
tạo. Vấn đề là bồi dưỡng như thế nào để có hiệu quả cao nhất? Dạy học sáng tạo là
một chiến lược giáo dục quan trọng vận dụng Sáng tạo học và các khoa học về tâm lí,
giáo dục vào quá trình dạy học nhằm phát triển tư duy sáng tạo cho HS, đáp ứng yêu
cầu nhân lực trong thời đại mới. Dạy học sáng tạo là vấn đề đang được quan tâm,
nghiên cứu và triển khai vận dụng vào thực tiễn.
Sau đây là các biện pháp nhằm thực hiện dạy học sáng tạo.
1.1.5. Các biện pháp nhằm thực hiện dạy học sáng tạo
Các nghiên cứu về dạy học sáng tạo [35,104], [38,152] cho thấy rằng, có thể
dùng các biện pháp sau đây để phát huy năng lực sáng tạo của HS:
1.1.5.1. Áp dụng rộng rãi phương pháp dạy học nêu và giải quyết vấn đề ở các mức
độ khác nhau, lôi cuốn HS tham gia vào giải quyết các vấn đề học tập
Bất kì ở đâu và bất kì khi nào, sự sáng tạo chỉ nảy sinh trong quá trình giải
quyết vấn đề.
Dạy học nêu và giải quyết vấn đề có nhiều mức độ, áp dụng tuỳ theo nội dung
giảng dạy, trình độ HS, điều kiện thời gian, giáo viên.
• Mức thấp nhất: Trong một bài lên lớp, GV đặt một hệ thống câu hỏi phục vụ
trọng tâm mục đích u cầu của bài giảng.
• Mức độ cao: GV đặt đề tài nhỏ, HS hoàn thành ở lớp, phịng thí nghiệm hay ở
nhà rồi trình bày trước tổ hoặc lớp. Có thảo luận, kết luận.
• Mức độ cao hơn: GV gợi ý cho HS tự đặt vấn đề (đề tài), rồi nghiên cứu giải
quyết vấn đề.
11
Các biện pháp để thực hiện có hiệu quả phương pháp dạy học nêu và giải
quyết vấn đề:
- Luôn đưa HS vào tình huống có vấn đề (làm mất cân bằng) trao nhiệm vụ vừa
sức, nếu cố gắng một chút thì có thể tự lực hồn thành (nằm trong vùng phát triển
gần).
- Để HS tự vận động, tự lực hoạt động. Bạn bè và GV có thể giúp đỡ nhưng
khơng làm thay.
- Lôi cuốn HS tham gia vào giải quyết các vấn đề học tập, luyện tập các phương
pháp nhận thức khoa học, đối với Vật lí trước hết là phương pháp thực nghiệm và
phương pháp mơ hình. Đặc biệt chú ý luyện tập.
Các cách thu thập và xử lí thơng tin, đưa ra dự đốn, đề xuất phương án thí
nghiệm kiểm tra dự đốn đã đề ra.
1.1.5.2. Tăng cường sử dụng các phương tiện dạy học
Các phương tiện dạy học bao gồm các thiết bị dạy học, phòng bộ mơn, phịng thí
nghiệm, bàn ghế, các phương tiện kĩ thuật. Thí nghiệm ảo, bài giảng điện tử là những
phương tiện dạy học hiện đại, hỗ trợ rất hiệu quả cho q trình dạy học.
Các phương tiện dạy học khơng những giúp HS có điều kiện nhận thức thế giới
bên ngồi tốt hơn, rèn óc tư duy sáng tạo mà cịn giảm đáng kể cường độ lao động của
GV. Phương tiện trực quan không những cung cấp cho HS kiến thức bền vững, chính xác
mà cịn gây hứng thú học tập, tăng cường sức chú ý đối với bài học.
Khi tiếp xúc với thực tiễn trong các bài thí nghiệm thực hành, tư duy của HS
ln được đặt trước tình huống mới, buộc họ phải suy nghĩ, tìm tịi, phát triển trí sáng
tạo. Qua thí nghiệm thực hành, nhiều đức tính tốt, như tính kiên trì, cẩn thận, chính
xác, kỉ luật, lịng u lao động, óc sáng tạo được nảy nở, rèn luyện.
1.1.5.3. Rèn óc tưởng tượng, tư duy khơng gian, tư duy logic cho học sinh
Óc tưởng tượng, tư duy không gian và tư duy logic là ba năng lực rất cần thiết
cho người lao động sáng tạo.
Vật lí phổ thơng chủ yếu là Vật lí thực nghiệm, dùng các phương tiện trực
quan sinh động trong dạy học có tác dụng rất tốt trong việc giúp HS rèn luyện ba
12
năng lực trên. Cố nhiên, ta không nên lạm dụng đồ dùng dạy học để hạn chế phát
triển óc tưởng tượng, tư duy trừu tượng của HS.
1.1.5.4. Cho học sinh luyện tập thao tác tư duy với những bài tập sáng tạo
Việc cho HS thao tác tư duy với “bài tập sáng tạo” nhằm kích thích tính sáng
tạo của họ, góp phần đào tạo người lao động tháo vát, năng động, sáng tạo, khơng
chịu bó tay trước khó khăn, khơng chịu bằng lịng với hiện tại mà phải ln nghĩ cách
cải tiến trong công việc, luôn vươn lên trong cuộc sống. Trong đề tài này, chúng tôi
triển khai áp dụng biện pháp BTST để bồi dưỡng tư duy sáng tạo.
1.1.5.5. Bồi dưỡng phương pháp tự học cho học sinh
Tự học là bản năng của con người, là xu thế của thời đại bùng nổ thông tin
hiện nay. Mọi người phải biết tự học để có thể học tập suốt đời. Tự học mới hiểu sâu,
nhớ lâu kiến thức, đó là đặc điểm thu nhận thông tin của não bộ con người.
Trong q trình tự học, vấn đề ln được lật đi lật lại, hình thành những thắc
mắc, những câu hỏi, cố gắng tự trả lời, do đó, tư duy độc lập, tư duy phê phán, tư duy
sáng tạo được nảy nở và phát triển. Điều quan trọng hơn, là HS thu nhận kiến thức
bằng cách tự tìm được kiến thức mới dưới sự hướng dẫn của GV. GV phải hướng
dẫn HS tự học theo các cơng đoạn của q trình tự học.
1.1.5.6. Nêu gương sáng tạo của các nhà khoa học, của học sinh trong q trình dạy
học bộ mơn
Việc nêu gương sáng tạo của các nhà khoa học hay học sinh, sinh viên có thể
khơng những kích thích được tiềm năng sáng tạo của HS mà còn gây được hứng thú
học tập môn học.
Trên đây là những biện pháp chung để phát huy tư duy sáng tạo của HS và
cũng là những biện pháp để phát triển tư duy của HS trong dạy học Vật lí. Dưới đây
trình bày chi tiết việc triển khai áp dụng biện pháp BTST để bồi dưỡng tư duy sáng
tạo cho HS trong dạy học Vật lí.
1.2. Vận dụng nguyên tắc sáng tạo TRIZ xây dựng BTST trong dạy học Vật lí ở
trường phổ thông
13
1.2.1. Vị trí của vấn đề bồi dưỡng tư duy sáng tạo trong các nhiệm vụ dạy học Vật
lí ở trường phổ thơng
Vật lí là một bộ mơn khoa học tự nhiên, Vật lí phổ thơng chủ yếu là Vật lí thực
nghiệm có tác dụng to lớn trong việc bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho HS (sáng tạo
khoa học - kỹ thuật).
Phát triển tư duy nói chung, tư duy sáng tạo nói riêng là một trong bốn
nhiệm vụ của dạy học Vật lí. Phát triển tư duy sáng tạo ở học sinh bằng cách rèn
luyện những thao tác, hành động, phương pháp nhận thức cơ bản nhằm chiếm lĩnh
kiến thức Vật lí, vận dụng sáng tạo để giải quyết vấn đề trong học tập và hoạt động
thực tiễn sau này.
Theo tinh thần lí luận dạy học hiện đại, phát triển tư duy Vật lí được đặt ngang
tầm với nhiệm vụ trang bị tri thức. Thậm chí trong chừng mực nhất định đối với
những HS có thiên hướng trở thành nhà nghiên cứu thì nó cịn quan trọng hơn cả
nhiệm vụ này.
1.2.2. Bài tập sáng tạo - Phương tiện có hiệu quả bồi dưỡng tư duy sáng tạo trong
dạy học Vật lí
1.2.2.1. Bài tập sáng tạo Vật lí
Bài tập Vật lí được hiểu là một vấn đề được giải quyết nhờ những suy nghĩ logic,
những phép tốn và thí nghiệm trên cơ sở các định luật và các phương pháp Vật lí.
Các bài tập Vật lí có thể hiện diện ở tất cả các giai đoạn của quá trình lĩnh hội
môn học này, tức là từ bước đặt vấn đề để bắt đầu nghiên cứu một đề mục, cho đến
nghiên cứu giải quyết vấn đề, vận dụng để củng cố, luyện tập, ôn tập hoặc mở rộng,
đào sâu tri thức và thực hành ... Tuỳ theo mục đích sử dụng, các bài tập Vật lí có thể
xây dựng với nội dung thích hợp và cách giải tương ứng. Có lúc các bài tập Vật lí xuất
hiện tường minh dưới dạng những đề toán quen thuộc như chúng ta vẫn thường gặp
trong các giờ học hoặc các kì thi, nhưng cũng có lúc chúng ta cịn phải phát hiện ra
chúng và tự mình nêu thành lời để trở nên một bài tập Vật lí quen thuộc và phải tự
mình cung cấp cả số liệu và yêu cầu cần tìm cho bài tập trước khi có thể giải để đi tới
kết quả cuối cùng.
Vật lí học có quan hệ với con đường hành xử của tự nhiên - tức là với các định
luật tự nhiên. Cũng như việc học tập môn Vật lí nói chung, việc giải bài tập Vật lí ở
14
nhà trường nói riêng khơng thể chỉ dừng lại ở sự tìm cách vận dụng các cơng thức
Vật lí để giải cho xong các phương trình và đi đến những đáp số. Quan trọng hơn là
giải bài tập Vật lí phải giúp HS hiểu sâu hơn các hiện tượng Vật lí xảy ra trong thế
giới tự nhiên xung quanh ta, trong các đối tượng của nền công nghệ văn minh mà ta
đang sử dụng, và từ sự hiểu biết sâu sắc đó mà thúc đẩy HS học giải quyết những vấn
đề khác nhau của đời sống và công nghệ sau này.
Các bài tập giáo khoa của chúng ta thường rất khác xa với những bài tập mà
HS sẽ gặp trong cuộc sống. Nếu khơng hiểu thấu đáo Vật lí học và nhất là không quen
với việc giải bài tập Vật lí một cách thơng minh sáng tạo thì HS sẽ khó lịng giải quyết
tốt những bài tốn thực của cuộc sống.
1.2.2.2. Phân loại bài tập Vật lí theo định hướng bồi dưỡng tư duy sáng tạo
Bài tập Vật lí rất đa dạng và phong phú có nhiều cách gọi tên, phân loại khác
nhau tuỳ theo việc chọn tiêu chí khác nhau. Nếu căn cứ vào tính chất của q trình tư
duy khi giải bài tập là tính chất tái hiện (tái hiện cách thức thực hiện) hay tính chất
sáng tạo có thể chia thành hai loại: [31], [37]
- Bài tập luyện tập (BTLT)
Bài tập luyện tập là loại bài tập được xây dựng để rèn luyện kĩ năng áp dụng những
kiến thức xác định giải các bài tập theo một khn mẫu đã có. Tính chất tái hiện của tư
duy thể hiện ở chỗ: HS so sánh bài tập cần giải với các dạng bài tập đã biết và huy động
cách thức giải đã biết; trong đề bài đã hàm chứa angôrit giải.
- Bài tập sáng tạo (BTST)
Bài tập sáng tạo là bài tập được xây dựng nhằm mục đích rèn luyện bồi dưỡng
năng lực tư duy sáng tạo cho HS. Đó là loại bài tập tương tự như bài tập tình huống
xuất phát, tức loại bài tập mà giả thiết khơng có thơng tin đầy đủ liên quan đến hiện
tượng q trình Vật lí; có những đại lượng ẩn dấu; điều kiện bài tập không chứa đựng
chỉ dẫn trực tiếp về angơrit giải hay kiến thức Vật lí cần sử dụng. BTST địi hỏi ở HS
tính nhạy bén trong tư duy, khả năng tưởng tượng (bản chất của hoạt động sáng tạo),
sự vận dụng kiến thức một cách linh hoạt, sáng tạo để giải quyết vấn đề trong những
15
tình huống mới, hồn cảnh mới; HS phát hiện ra những điều chưa biết, chưa có. Đặc
biệt, BTST yêu cầu khả năng đề xuất, đánh giá theo ý kiến riêng của bản thân HS.
1.2.2.3. Các dấu hiệu nhận biết bài tập sáng tạo về Vật lí
Theo Ra-zu-mốp-xki, BTST được chia thành hai loại: Bài tập nghiên cứu
(Trả lời câu hỏi : Tại sao?) và Bài tập thiết kế (Trả lời câu hỏi: Làm thế nào?)
Theo Phạm Thị Phú, Nguyễn Đình Thước [32], [37] có thể nhận biết các BTST
dựa trên những dấu hiệu sau:
a) Bài tập có nhiều cách giải
Dạng bài tập này sẽ tạo cho HS thói quen nhìn nhận vấn đề dưới nhiều góc độ,
kích thích tính sáng tạo của họ.
b) Bài tập có hình thức tương tự nhưng có nội dung biến đổi
Loại bài tập này thường có nhiều câu hỏi, câu hỏi một là bài tập luyện tập, các
câu hỏi tiếp theo có hình thức tương tự, nếu vẫn áp dụng phương pháp giải như trên
thì sẽ dẫn đến bế tắc vì nội dung câu hỏi đã có sự biến đổi về chất.
c) Bài tập thí nghiệm
Bài tập thí nghiệm Vật lí gồm bài tập thí nghiệm định tính, bài tập thí nghiệm
định lượng. Bài tập thí nghiệm định tính yêu cầu thiết kế thí nghiệm theo một mục
đích cho trước, thiết kế một dụng cụ Vật lí hoặc yêu cầu làm thí nghiệm theo chỉ dẫn
quan sát và giải thích hiện tượng xảy ra. Bài tập thí nghiệm định lượng gồm bài tập
đo đạc các đại lượng Vật lí, minh hoạ quy luật Vật lí bằng thí nghiệm.
d) Bài tập cho thiếu, thừa, hoặc sai dữ kiện
Việc nhìn nhận các vấn đề trong loại bài tập này có tác dụng rèn luyện tư duy
phê phán, tư duy sáng tạo cho HS. Để giải quyết được vấn đề của bài tập này HS cần
phải có sự phát hiện ra những điều chưa hợp lí và có được sự lí giải cần thiết, tự cung
cấp số liệu cho bài tập thiếu dữ kiện, nếu là đề toán sai thì phải tìm ra chỗ sai và chọn
giải pháp tối ưu làm cho đề toán hết sai. Bài tập này cịn gặp trong trường hợp HS
cần có ý tưởng để đề xuất hoặc thiết kế vận dụng tri thức để đạt được yêu cầu nào đó
của cuộc sống hay kĩ thuật.
e) Bài tập nghịch lí, ngụy biện
16
Đây là dạng bài tập chứa đựng một sự ngụy biện nên dẫn đến nghịch lí: kết luận
rút ra mâu thuẫn với thực tiễn hay mâu thuẫn với nguyên tắc, định luật Vật lí đã biết.
Các dấu hiệu d và e có tác dụng bồi dưỡng tư duy phê phán, phản biện cho HS; giúp
cho tư duy có tính nhạy bén.
f) Bài tập hộp đen
Theo Bunxơman, bài tập hộp đen gắn liền với việc nghiên cứu đối tượng mà
cấu trúc bên trong là đối tượng nhận thức mới (chưa biết), nhưng có thể đưa ra mơ
hình cấu trúc của đối tượng nếu cho các dữ kiện “đầu vào”, “đầu ra”. Giải bài tập hộp
đen là quá trình sử dụng kiến thức tổng hợp, phân tích mối quan hệ giữa dữ kiện “đầu
vào”, “đầu ra” để tìm thấy cấu trúc bên trong của hộp đen. Tính chất q trình tư duy
của HS khi giải bài tập hộp đen tương tự với quá trình tư duy của người kĩ sư nghiên
cứu cấu trúc của chiếc đồng hồ mà khơng có cách nào tháo được chiếc đồng hồ đó ra;
anh ta phải đưa ra mơ hình cấu trúc của đồng hồ, vận hành mơ hình đó, điều chỉnh
mơ hình cho đến khi hoạt động của nó giống như chiếc đồng hồ thật, thì khi đó mơ
hình sáng tạo của người kĩ sư phản ánh đúng cấu tạo của chiếc đồng hồ thật. Chính vì
vậy bài tập hộp đen ngồi chức năng giáo dưỡng cịn có tác dụng bồi dưỡng tư duy
sáng tạo cho HS.
Trên đây là những dấu hiệu bề ngoài để nhận biết một bài tập sáng tạo về Vật lí. Để
xây dựng được các BTST có những dấu hiệu trên một phương pháp hữu hiệu là vận
dụng các nguyên tắc TRIZ. Để hướng dẫn HS giải loại bài tập này, HS phải học cách
thức hoạt động mà các nhà khoa học Vật lí đã sử dụng để nghiên cứu các hiện tượng Vật
lí và khám phá ra những quy luật chi phối các hiện tượng đó, nguyên tắc TRIZ cũng là
những gợi ý để GV đặt câu hỏi hướng dẫn HS tư duy giải BTST.
1.2.3. Giới thiệu một số nguyên tắc sáng tạo TRIZ áp dụng trong dạy bài tập
Vật lí
• Theo TRIZ có 40 thủ thuật (nguyên tắc) sáng tạo cơ bản. [7, 69-75] Trong
khuôn khổ đề tài và theo định hướng nghiên cứu vận dụng vào dạy học, chúng tơi trình
bày các ngun tắc có ý nghĩa trong dạy học Vật lí ở trường phổ thơng như sau:
- Ngun tắc 1: Nguyên tắc phân nhỏ (Phân nhỏ bài tập)
a) Chia đối tượng thành các phần độc lập.
17
b) Làm đối tượng trở nên tháo lắp được.
c) Tăng mức độ phân nhỏ đối tượng.
- Nguyên tắc 2: Nguyên tắc tách khỏi (Đơn giản hoá bài tập)
Tách phần gây “phiền phức” ra khỏi đối tượng hay ngược lại tách phần duy nhất
“cần thiết” ra khỏi đối tượng.
- Nguyên tắc 3: Nguyên tắc phẩm chất cục bộ (Xây dựng BT hộp đen)
a) Chuyển đối tượng (hay mơi trường bên ngồi, tác động bên ngồi) có cấu trúc
đồng nhất thành khơng đồng nhất.
b) Các phần khác nhau của đối tượng phải có các chức năng khác nhau.
c) Mỗi phần của đối tượng phải ở trong những điều kiện thích hợp nhất đối với
công việc.
- Nguyên tắc 4: Nguyên tắc kết hợp (Kết hợp các bài tập, các linh kiện)
a) Kết hợp các đối tượng đồng nhất hoặc các đối tượng dùng cho các hoạt động
kế cận.
b) Kết hợp về mặt thời gian các hoạt động đồng nhất hoặc kế cận.
- Nguyên tắc 5: Nguyên tắc đảo ngược (hoán vị dữ kiện và ẩn số của bài tập)
a)Thay vì hành động như yêu cầu bài tập thì hành động ngược lại.
b) Làm phần chuyển động của đối tượng thành phần đứng yên và ngược lại phần
đứng yên thành phần chuyển động.
c) Lật ngược đối tượng.
- Nguyên tắc 6: Nguyên tắc linh động (Xây dựng BT có nhiều cách giải)
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 sao cho chúng dịch chuyển với nhau.
- Nguyên tắc 7: Nguyên tắc giải “thiếu” hoặc “thừa” (Xây dựng được BT
thiếu, thừa, sai dữ kiện)
Làm dễ bài tập bằng cách giảm hoặc tăng hiệu quả cần thiết một chút lúc đó bài
tập trở thành đơn giản hơn (lí tưởng hố bài tập chẳng hạn).
- Nguyên tắc 8: Nguyên tắc sử dụng các dao động cơ học (Xây dựng BT tương
tự bài tập cơ học)