Dạy học bài tập cơ học lớp 10 thpt theo định hướng phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.58 MB, 140 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH
…………….
TĂNG MỸ LINH
DẠY HỌC BÀI TẬP CƠ HỌC LỚP 10 THPT THEO
ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN
NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HS
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
NGHỆ AN, NĂM 2018
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH
…………….
TĂNG MỸ LINH
DẠY HỌC BÀI TẬP CƠ HỌC LỚP 10 THPT THEO
ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN
NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HS
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật Lý
Mã số: 8.14.01.11
CÁN BỘ HƢỚNG DẪN
PGS.TS. PHẠM THỊ PHÚ
NGHỆ AN, NĂM 2018
LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian học tập Sau đại học do quý thầy cô trƣờng Đại học Vinh trực
tiếp giảng dạy tại cơ sở trƣờng Đại học Sƣ phạm kỹ thuật tỉnh Vĩnh Long, kiến thức,
kỹ năng sống và năng lực làm việc của tôi đã đƣợc cải thiện đáng kể. Đó chính là nhờ
sự tận tình dạy bảo của q thầy cơ trong và ngồi Tổ bộ mơn PPGD Vật lý.
Thông qua luận văn này, tôi xin chân thành cảm ơn:
- PGS.TS. Phạm Thị Phú, Viện Sƣ phạm Tự nhiên, Bộ môn PPGD Vật lý trƣờng Đại
học Vinh, Thành phố Vinh, tỉnh Nghệ An đã tận tâm, trực tiếp hƣớng dẫn, động viên
và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
- Q thầy cơ trong Viện Sƣ phạm Tự nhiên, Bộ môn Vật lý, đặc biệt là quý thầy cô
trong Bộ môn PPGD Vật lý trƣờng Đại học Vinh, Thành phố Vinh, tỉnh Nghệ An đã
tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ tơi trong suốt khóa học.
- Ban giám hiệu và các thầy cô trong tổ Vật lý – Công nghệ, các em HS khối 10 năm
học 2017 - 2018 trƣờng THPT Chuyên Nguyễn Bỉnh Khiêm, tỉnh Vĩnh Long đã tạo
điều kiện và giúp đỡ tơi hồn thành luận văn này.
- Tôi cũng xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đã ln đồng hành, hỗ trợ tôi trong
suốt thời gian vừa qua.
Tôi xin chân thành cảm ơn.
Vĩnh Long, tháng 6 năm 2018
Tác giả
Tăng Mỹ Linh
DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT
BTCS
: bài tập cơ sở
BTST
: bài tập sáng tạo
BTVL
: bài tập Vật lý
ĐC
: đối chứng
HS
: học sinh
GDPT
: giáo dục phổ thông
GV
: giáo viên
SBT
: sách bài tập
SGK
: sách giáo khoa
THPT
: trung học phổ thông
TN
: thực nghiệm
TS
: tần suất
TSTL
: tần suất tích lũy
MỤC LỤC
Nội dung
Trang
MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1
Chƣơng 1. DẠY HỌC BÀI TẬP VẬT LÝ THEO ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN
NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH Ở TRƢỜNG THPT .............................5
1.1. Phát triển năng lực sáng tạo của HS trong dạy học Vật lý ..................................5
1.1.1. Chƣơng trình giáo dục định hƣớng phát triển năng lực .................................5
1.1.2. Vị trí năng lực sáng tạo trong mục tiêu dạy học của chƣơng trình giáo dục phổ
thơng mới ..................................................................................................................7
1.1.3. Dạy học Vật lý ở trƣờng phổ thông theo định hƣớng phát triển năng lực
sáng tạo .....................................................................................................................9
1.2. Dạy học BTVL theo định hƣớng phát triển năng lực sáng tạo của HS ..............14
1.2.1. Phân loại BTVL theo tính chất của quá trình tƣ duy giải bài tập .................14
1.2.2. BTST về Vật lý .............................................................................................16
1.2.3. Kỹ thuật xây dựng BTST .............................................................................20
1.2.4. Sử dụng BTST trong dạy học Vật lý nhằm bồi dƣỡng tƣ duy sáng tạo .......20
KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 ..........................................................................................22
Chƣơng 2. XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP SÁNG TẠO DẠY HỌC CƠ HỌC
LỚP 10 THPT ............................................................................................................23
2.1. Giới thiệu tổng quan về Cơ học lớp 10 THPT ....................................................23
2.2. Cấu trúc phần Cơ học lớp 10 THPT ...................................................................24
2.3. Cơ sở Vật lý xây dựng các BTST về Cơ học 10 THPT ......................................25
2.3.1. Động học chất điểm ......................................................................................25
2.3.2. Động lực học chất điểm ................................................................................28
2.3.3. Cân bằng và chuyển động của vật rắn ..........................................................33
2.3.4. Các định luật bảo toàn ..................................................................................35
2.4. Xây dựng bài tập phát triển năng lực sáng tạo phần Cơ học lớp 10 THPT ........38
2.5. Sử dụng hệ thống bài tập phát triển năng lực sáng tạo vào dạy học phần Cơ học
lớp 10 THPT ..............................................................................................................60
2.5.1. Giáo án 1 – BTST trong luyện tập giải BTVL .............................................60
2.5.2. Giáo án 2 – BTST trong ôn tập, tổng kết chƣơng ........................................67
2.5.3. Giáo án 3 - BTST trong kiểm tra đánh giá. ..................................................72
2.5.4. Giáo án 4 - BTST trong bồi dƣỡng HS giỏi môn Vật lý ..............................72
KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 ..........................................................................................73
Chƣơng 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ..................................................................74
3.1. Mục đích thực nghiệm sƣ phạm..........................................................................74
3.2. Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm ........................................................................74
3.3. Nội dung thực nghiệm sƣ phạm ..........................................................................74
3.4. Diễn biến thực nghiệm sƣ phạm .........................................................................75
3.5. Đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm..............................................................81
3.5.1. Lựa chọn tiêu chí đánh giá ...........................................................................81
3.5.2. Đánh giá định tính ........................................................................................82
3.5.3. Đánh giá định lƣợng .....................................................................................82
3.5.4. Kiểm định thống kê ......................................................................................86
KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 ..........................................................................................87
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ...................................................................................88
TÀI LIỆU THAM KHẢO CỦA LUẬN VĂN ..........................................................91
PHỤ LỤC 1............................................................................................................... P1
PHỤ LỤC 2............................................................................................................. P11
PHỤ LỤC 3............................................................................................................. P22
PHỤ LỤC 4............................................................................................................. P24
PHỤ LỤC 5............................................................................................................. P27
PHỤ LỤC 6............................................................................................................. P32
PHỤ LỤC 7............................................................................................................. P36
MỞ ĐẦU
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Trong thời đại ngày nay, khi trí tuệ trở thành nhân tố chính đảm bảo sự phát
triển bền vững của xã hội thì giáo dục và đào tạo đƣợc coi là nhân tố quyết định sự
thành bại của mỗi quốc gia. Trƣớc yêu cầu của thực tiễn xã hội, nền giáo dục của mỗi
quốc gia phải đào tạo ra những con ngƣời có trí tuệ, giàu tính sáng tạo và tính nhân
văn. Trong bối cảnh đó, Hội nghị lần thứ 8 Ban Chấp hành Trung ƣơng Đảng Cộng
sản Việt Nam khóa XI đã thơng qua Nghị quyết số 29 về đổi mới căn bản, toàn diện
giáo dục và đào tạo đáp ứng yêu cầu cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện
kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế; đồng thời Quốc
hội đã ban hành Nghị quyết số 88/2014/QH13 về đổi mới chương trình, sách giáo
khoa giáo dục phổ thơng, góp phần đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo.
Thực hiện các Nghị quyết của Đảng và Quốc hội, mục tiêu giáo dục phổ thơng nêu
trong Dự thảo chương trình giáo dục phổ thông tổng thể đổi mới giúp HS tiếp tục
phát triển những phẩm chất, năng lực của ngƣời lao động, ý thức và nhân cách công
dân; khả năng tự học và ý thức học tập suốt đời; khả năng lựa chọn nghề nghiệp phù
hợp với năng lực và sở thích, điều kiện và hoàn cảnh của bản thân để tiếp tục học lên,
học nghề hoặc tham gia vào cuộc sống lao động; khả năng thích ứng với những đổi
thay trong bối cảnh tồn cầu hóa và cách mạng cơng nghiệp mới.
Trong chƣơng trình giáo dục hiện nay, Vật lý là mơn khoa học nghiên cứu
những sự vật, hiện tƣợng xảy ra hàng ngày, có tính ứng dụng thực tiễn cao. Để học tốt
mơn học này, HS phải có thái độ học tập nghiêm túc, có tính tƣ duy cao, có năng lực
sáng tạo về những vấn đề mới nảy sinh để tìm ra hƣớng giải quyết phù hợp. Trong dạy
học Vật lý, có thể nâng cao chất lƣợng dạy học và phát triển năng lực nhận thức của
HS bằng nhiều phương pháp khác nhau. Trong đó, việc giảng dạy phƣơng pháp giải
BTVL là một trong những phƣơng pháp có tác động tích cực đến việc giáo dục, rèn
luyện và phát triển năng lực của HS. BTVL là một phƣơng tiện quan trọng giúp HS
vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn. Việc giải các bài tập sẽ giúp các em ôn tập,
mở rộng kiến thức, phát triển khả năng tƣ duy và rèn luyện kĩ năng giải quyết vấn đề.
BTVL có vai trị quan trọng và hiệu quả sâu sắc trong việc rèn luyện kĩ năng, năng lực
sáng tạo, phát triển tƣ duy, là thƣớc đo mức độ hiểu biết và kĩ năng vận dụng vào thực
tiễn của HS. Tuy nhiên, phƣơng pháp này chƣa thực sự đƣợc chú trọng đúng mức, làm
1
giảm vai trò và hiệu quả của việc sử dụng bài tập theo định hƣớng phát triển năng lực
sáng tạo cho HS trong quá trình học Vật lý.
Trong các mảng kiến thức ở chƣơng trình Vật lý THPT, tơi đặc biệt quan tâm
đến mảng Cơ học. Khi giảng dạy phần này, tôi nhận thấy đa số các em đều rất hứng
thú với nội dung bài học vì nó gần gũi với thực tế cuộc sống. Đây là phần quen thuộc,
không quá khó để tiếp cận vấn đề nhƣng để học tốt cũng khơng đơn giản vì bài tập
phần Cơ học rất đa dạng và để vận dụng kiến thức đã học vào một bài tập cụ thể ta
phải phân loại, xác định áp dụng những kiến thức nào, áp dụng ra sao để có kết quả tốt
nhất. Bên cạnh đó, trong các đề kiểm tra, đề thi HS giỏi vòng trƣờng, vƣợt cấp, cấp
tỉnh, Olympic,… các bài tập của phần Cơ học luôn xuất hiện và HS thƣờng lúng túng
không tìm đƣợc hƣớng giải. Nguyên nhân của tình trạng này là do các em chƣa phát
huy đƣợc khả năng tƣ duy, năng lực sáng tạo của bản thân. Để phát huy đƣợc năng lực
này, ngoài sự nỗ lực, tự học của bản thân các em, trong quá trình giảng dạy, GV nên
cho HS tiếp cận với các bài tập đƣợc xây dựng theo định hƣớng phát triển năng lực
sáng tạo của HS. Thông qua việc giải các BTST, năng lực sáng tạo của các em sẽ dần
đƣợc nâng cao và sẽ phát huy hiệu quả.
Vì vậy, tơi chọn đề tài luận văn Thạc sĩ là “Dạy học bài tập Cơ học lớp 10
THPT theo định hướng phát triển năng lực sáng tạo cho HS”.
2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
- Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập phần Cơ học 10 THPT nhằm phát triển năng
lực sáng tạo cho HS.
3. ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
3.1. Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài
- Năng lực sáng tạo;
- BTVL, bài tập phát triển năng lực sáng tạo.
3.2. Phạm vi nghiên cứu
- Nghiên cứu BTVL phần Cơ học lớp 10 THPT.
4. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC
- Nếu dựa vào các đặc điểm của tƣ duy sáng tạo để xây dựng và sử dụng hệ thống bài
tập trong dạy học phần Cơ học lớp 10 THPT thì sẽ góp phần phát triển năng lực sáng
tạo cho HS.
2
5. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
- Tìm hiểu cơ sở lý luận của năng lực sáng tạo và việc phát triển năng lực sáng tạo cho
HS trong dạy học Vật lý;
- Tìm hiểu đặc điểm của tƣ duy sáng tạo;
- Nghiên cứu cơ sở lý luận về việc sử dụng bài tập trong dạy học Vật lý;
- Xác định các biểu hiện của năng lực sáng tạo của HS trong hoạt động giải BTVL;
- Nghiên cứu chƣơng trình, SGK, sách GV, sách bài tập, chuẩn kiến thức kỹ năng
phần Cơ học lớp 10 THPT nhằm tạo cơ sở xây dựng hệ thống bài tập;
- Xây dựng hệ thống bài tập thuộc phần Cơ học lớp 10 THPT theo định hƣớng phát
triển năng lực sáng tạo cho HS;
- Thiết kế các phƣơng án dạy học với hệ thống bài tập đã xây dựng nhằm bồi dƣỡng
năng lực sáng tạo cho HS;
- Thực nghiệm sƣ phạm để đánh giá tính khả thi, hiệu quả của các phƣơng án đã thiết
kế, điều chỉnh, hoàn thiện.
6. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Phƣơng pháp nghiên cứu lý luận;
- Phƣơng pháp điều tra;
- Phƣơng pháp quan sát;
- Phƣơng pháp thực nghiệm;
- Phƣơng pháp thống kê tốn học.
7. ĐĨNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI
* Về lý luận
- Đƣa ra 4 dấu hiệu của năng lực sáng tạo của HS trong hoạt động giải BTVL.
* Về ứng dụng
- Xây dựng đƣợc hệ thống gồm 20 bài tập phần Cơ học Vật lý 10 THPT theo định
hƣớng phát triển năng lực sáng tạo cho HS;
- Xây dựng 4 tiến trình dạy học gồm: 01 bài học luyện tập giải BTVL, 01 bài học ôn
tập – tổng kết chƣơng, 01 bài học kiểm tra đánh giá; 01 bài học bồi dƣỡng HS giỏi
môn Vật lý.
3
8. CẤU TRÚC LUẬN VĂN
Mở đầu (4 trang)
Chƣơng 1. Dạy học bài tập Vật lý theo định hƣớng phát triển năng lực sáng tạo của
HS ở trƣờng THPT (18 trang)
Chƣơng 2. Xây dựng và sử dụng bài tập sáng tạo dạy học Cơ học lớp 10 THPT (51
trang)
Chƣơng 3. Thực nghiệm sƣ phạm (14 trang)
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ (3 trang)
TÀI LIỆU THAM KHẢO (2 trang)
PHỤ LỤC (42 trang)
Phụ lục 1: Giáo án 3 - Bài học kiểm tra đánh giá
Phụ lục 2: Giáo án 4 - Bài học bồi dƣỡng HS giỏi môn Vật lý
Phụ lục 3: Bài kiểm tra số 1
Phụ lục 4: Bài kiểm tra số 2
Phụ lục 5: Bảng điểm kiểm tra của HS
Phụ lục 6: Phiếu làm bài của HS
Phụ lục 7: Một số hình ảnh hoạt động nhóm của HS trong tiết dạy BTVL có sử dụng
BTST
4
Chƣơng 1
DẠY HỌC BÀI TẬP VẬT LÝ THEO ĐỊNH HƢỚNG PHÁT TRIỂN
NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH Ở TRƢỜNG THPT
1.1. Phát triển năng lực sáng tạo của HS trong dạy học Vật lý
1.1.1. Chƣơng trình giáo dục định hƣớng phát triển năng lực [5, tr.14]
Chƣơng trình giáo dục định hƣớng phát triển năng lực (định hƣớng phát triển
năng lực) đƣợc bàn đến nhiều từ những năm 90 của thế kỷ XX và ngày nay đã trở
thành xu hƣớng giáo dục quốc tế. Giáo dục định hƣớng phát triển năng lực nhằm mục
tiêu phát triển năng lực ngƣời học.
Giáo dục định hƣớng năng lực nhằm đảm bảo chất lƣợng đầu ra của việc dạy
học, thực hiện mục tiêu phát triển toàn diện các phẩm chất nhân cách, chú trọng năng
lực vận dụng tri thức trong những tình huống thực tiễn nhằm chuẩn bị cho con ngƣời
năng lực giải quyết các tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp. Chƣơng trình này
nhấn mạnh vai trò của ngƣời học với tƣ cách chủ thể của quá trình nhận thức.
Khác với chƣơng trình định hƣớng nội dung, chƣơng trình dạy học định hƣớng
phát triển năng lực tập trung vào việc mô tả chất lƣợng đầu ra, có thể coi là “sản phẩm
cuối cùng” của quá trình dạy học. Việc quản lý chất lƣợng dạy học chuyển từ việc
điều khiển “đầu vào” sang điều khiển “đầu ra”, tức là kết quả học tập của HS.
Chƣơng trình dạy học định hƣớng phát triển năng lực không quy định những
nội dung dạy học chi tiết mà quy định những kết quả đầu ra mong muốn của q trình
giáo dục, trên cở sở đó đƣa ra những hƣớng dẫn chung về việc lựa chọn nội dung,
phƣơng pháp, tổ chức và đánh giá kết quả dạy học nhằm đảm bảo thực hiện đƣợc mục
tiêu dạy học tức là đạt đƣợc kết quả đầu ra mong muốn. Trong chƣơng trình định
hƣớng phát triển năng lực, mục tiêu học tập, tức là kết quả học tập mong muốn thƣờng
đƣợc mô tả thông qua hệ thống các năng lực (Competency). Kết quả học tập mong
muốn đƣợc mô tả chi tiết và có thể quan sát, đánh giá đƣợc. HS cần đạt đƣợc những
kết quả yêu cầu đã quy định trong chƣơng trình. Việc đƣa ra các chuẩn đào tạo cũng là
nhằm đảm bảo quản lý chất lƣợng giáo dục theo định hƣớng kết quả đầu ra.
Ƣu điểm của chƣơng trình giáo dục định hƣớng phát triển năng lực là tạo điều
kiện quản lý chất lƣợng theo kết quả đầu ra đã quy định, nhấn mạnh năng lực vận
dụng của HS. Tuy nhiên nếu vận dụng một cách thiên lệch, không chú ý đầy đủ đến
nội dung dạy học thì có thể dẫn đến các lỗ hổng tri thức cơ bản và tính hệ thống của tri
5
thức. Ngồi ra chất lƣợng giáo dục khơng chỉ thể hiện ở kết quả đầu ra mà còn phụ
thuộc quá trình thực hiện.
Trong chƣơng trình dạy học định hƣớng phát triển năng lực, khái niệm năng
lực đƣợc sử dụng nhƣ sau:
- Năng lực liên quan đến bình diện mục tiêu của dạy học: mục tiêu dạy
học đƣợc mô tả thông qua các năng lực cần hình thành;
- Trong các mơn học, những nội dung và hoạt động cơ bản đƣợc liên kết
với nhau nhằm hình thành các năng lực;
- Năng lực là sự kết nối tri thức, hiểu biết, khả năng, mong muốn...;
- Mục tiêu hình thành năng lực định hƣớng cho việc lựa chọn, đánh giá
mức độ quan trọng và cấu trúc hóa các nội dung và hoạt động và hành động
dạy học về mặt phƣơng pháp;
- Năng lực mơ tả việc giải quyết những địi hỏi về nội dung trong các
tình huống: ví dụ nhƣ đọc một văn bản cụ thể ... Nắm vững và vận dụng đƣợc
các phép tính cơ bản;
- Các năng lực chung cùng với các năng lực chuyên môn tạo thành nền
tảng chung cho công việc giáo dục và dạy học;
- Mức độ đối với sự phát triển năng lực có thể đƣợc xác định trong các
chuẩn: Đến một thời điểm nhất định nào đó, HS có thể/phải đạt đƣợc những gì?
Sau đây là bảng so sánh một số đặc trƣng cơ bản của chƣơng trình định hƣớng
nội dung và chƣơng trình định hƣớng phát triển năng lực:
Chƣơng trình định hƣớng
Chƣơng trình định hƣớng phát
nội dung
triển năng lực
Mục tiêu dạy học đƣợc mô Kết quả học tập cần đạt đƣợc mô tả
Mục tiêu tả khơng chi tiết và khơng chi tiết và có thể quan sát, đánh giá
giáo dục
nhất thiết phải quan sát, đƣợc; thể hiện đƣợc mức độ tiến bộ
đánh giá đƣợc.
của HS một cách liên tục.
Việc lựa chọn nội dung dựa Lựa chọn những nội dung nhằm đạt
Nội dung
giáo dục
vào các khoa học chuyên đƣợc kết quả đầu ra đã quy định, gắn
mơn, khơng gắn với các tình với các tình huống thực tiễn. Chƣơng
huống thực tiễn. Nội dung trình chỉ quy định những nội dung
đƣợc quy định chi tiết trong chính, không quy định chi tiết.
6
chƣơng trình.
GV là ngƣời truyền thụ tri - GV chủ yếu là ngƣời tổ chức, hỗ trợ
thức, là trung tâm của quá HS tự lực và tích cực lĩnh hội tri thức.
Phƣơng
pháp
dạy học
trình dạy học. HS tiếp thu Chú trọng sự phát triển khả năng giải
thụ động những tri thức quyết vấn đề, khả năng giao tiếp,…;
đƣợc quy định sẵn.
- Chú trọng sử dụng các quan điểm,
phƣơng pháp và kỹ thuật dạy học tích
cực; các phƣơng pháp dạy học thí
nghiệm, thực hành
Chủ yếu dạy học lý thuyết Tổ chức hình thức học tập đa dạng;
Hình
trên lớp học.
chú ý các hoạt động xã hội, ngoại
khóa, nghiên cứu khoa học, trải
thức dạy
nghiệm sáng tạo; đẩy mạnh ứng dụng
học
công nghệ thông tin và truyền thơng
trong dạy và học.
Đánh giá
kết quả
học tập
của HS
Tiêu chí đánh giá đƣợc xây Tiêu chí đánh giá dựa vào năng lực
dựng chủ yếu dựa trên sự ghi đầu ra, có tính đến sự tiến bộ trong
nhớ và tái hiện nội dung đã quá trình học tập, chú trọng khả năng
học.
vận dụng trong các tình huống thực
tiễn.
1.1.2. Vị trí năng lực sáng tạo trong mục tiêu dạy học của chƣơng trình
giáo dục phổ thơng mới
Theo dự thảo chƣơng trình giáo dục phổ thông mới đƣợc Bộ giáo dục và đào
tạo công bố vào ngày 19/01/2018 [1, tr.33] đã đề cập đến việc hình thành và phát triển
5 phẩm chất chủ yếu cho ngƣời học (yêu nƣớc, nhân ái, chăm chỉ, trung thực, trách
nhiệm), đồng thời chƣơng trình giáo dục mới này cũng lấy việc hình thành và phát
triển cho HS những năng lực cốt lõi làm nồng cốt. Những năng lực cốt lõi gồm gồm:
- 6 năng lực chung (năng lực xun chƣơng trình) đƣợc tất cả các mơn học và
hoạt động giáo dục góp phần hình thành, phát triển: năng lực tự chủ, năng lực tự học,
năng lực giao tiếp, năng lực hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề và năng lực sáng
7
tạo. Nhƣ vậy, năng lực sáng tạo là một trong 6 năng lực cốt lõi của chƣơng trình giáo
dục phổ thơng mới.
- Những năng lực chun mơn: đƣợc hình thành, phát triển chủ yếu thông qua
một số môn học và hoạt động giáo dục nhất định: năng lực ngôn ngữ, tính tốn, tìm
hiểu tự nhiên và xã hội, cơng nghệ, tin học, thẩm mỹ, thể chất.
Bên cạnh việc hình thành, phát triển các năng lực cốt lõi, chƣơng trình GDPT
cịn góp phần phát hiện, bồi dƣỡng năng lực đặc biệt (năng khiếu) của HS. Có thể trực
quan hóa hệ thống phẩm chất, năng lực cần hình thành và phát triển cho HS trong mục
tiêu chƣơng trình giáo dục phổ thơng mới theo sơ đồ tại hình 1.1.
Hình 1.1. Sơ đồ hệ thống phẩm chất năng lực của HS trong mục tiêu chƣơng trình
giáo dục phổ thơng mới (Dự thảo 01/2018)
8
Đặc biệt, qua chƣơng trình mơn Vật lý, HS đƣợc hình thành và phát triển năng
lực tìm hiểu thế giới tự nhiên, cụ thể là năng lực Vật lý, gồm những thành phần sau:
- Nhận thức kiến thức Vật lý;
- Tìm tịi và khám phá thế giới tự nhiên dƣới góc độ Vật lý;
- Vận dụng kiến thức Vật lý vào thực tiễn.
Để thực hiện mục tiêu phát triển các năng lực chung cũng nhƣ các năng lực
thành phần của năng lực Vật lý, GV cần chú ý lựa chọn những phƣơng pháp giáo dục
phù hợp, có ƣu thế trong việc phát triển một năng lực cụ thể.
Trong các năng lực chung, năng lực sáng tạo đƣợc đặc biệt coi trọng vì nó là
một đặc thù của việc tìm hiểu, khám phá thế giới khoa học. Đây cũng là một trong
những nội dung giáo dục của môn Vật lý. Do đó, trong hình thành và phát triển năng
lực sáng tạo, Vật lý là một mơn học có nhiều lợi thế. Trong chƣơng trình giáo dục Vật
lý phổ thơng, phát triển năng lực tìm tịi khám phá đƣợc nhấn mạnh và xuyên suốt từ
cấp tiểu học đến cấp THPT và đƣợc hiện thực hóa thơng qua các mạch thực hành, trải
nghiệm với các mức độ khác nhau. Qua các hoạt động này, ngƣời học sẽ phát huy
đƣợc năng lực sáng tạo cụ thể là vận dụng các kiến thức tổng hợp để đề xuất một số
phƣơng pháp, biện pháp mới, thiết kế mơ hình, kế hoạch,...để giải quyết các vấn đề
trong thực tiễn.
1.1.3. Dạy học Vật lý ở trƣờng phổ thông theo định hƣớng phát triển năng
lực sáng tạo
PPDH tích cực hƣớng tới việc tích cực hóa hoạt động nhận thức của ngƣời học,
nghĩa là tập trung vào phát huy tính tích cực của ngƣời học khơng phải tập trung vào
phát huy tính tích cực của ngƣời dạy; tuy nhiên, để dạy học theo phƣơng pháp tích cực
thì GV phải nỗ lực nhiều so với dạy học thụ động [4, tr.60]. Một trong những xu thế
đổi mới phƣơng pháp dạy học ở nƣớc ta hiện nay là tăng cƣờng tính tích cực, tìm tịi
sáng tạo ở ngƣời học, tiềm năng trí tuệ nói riêng và nhân cách nói chung, thích ứng
năng động với thực tiễn luôn đổi mới [3, tr.80].
1.1.3.1. Khái niệm năng lực sáng tạo
Theo tác giả Nguyễn Đức Thâm [19, tr.128], trong khoa học tâm lý, năng lực
đƣợc xem là những thuộc tính tâm lý riêng của cá nhân, nhờ những thuộc tính này mà
con ngƣời hồn thành tốt đẹp một loại hoạt động nào đó. Năng lực gắn liền với kỹ
năng, kỹ xảo trong lĩnh vực hoạt động tƣơng ứng. Song kỹ năng, kỹ xảo liên quan đến
9
việc thực hiện một loạt hành động hẹp, chuyên biệt, đến mức thành thạo, tự động hóa,
máy móc. Cịn năng lực chứa đựng yếu tố mới mẻ, linh hoạt trong hành động, có thể
giải quyết nhiệm vụ thành cơng trong nhiều tình huống khác nhau, trong một lĩnh vực
hoạt động rộng hơn. Để phát triển năng lực, ngoài yếu tố sinh học, yếu tố hoạt động
của chủ thể, yếu tố mơi trƣờng xã hội thì khơng thể xem nhẹ vai trị của giáo dục trong
việc hình thành các năng lực. Giáo dục đóng một vai trị to lớn trong việc hình thành,
phát triển nhân cách và năng lực của con ngƣời. Thơng quan các hoạt động dạy học
tích cực, HS tự lực lĩnh hội kiến thức, năng lực từ đó dần hình thành và phát triển.
Sáng tạo là một loại hoạt động mà kết quả của nó là một sản phẩm tinh thần
hay vật chất có tính cách tân, có ý nghĩa xã hội, có giá trị [19, tr.133]. Sáng tạo gắn
liền với kinh nghiệm và các xúc cảm. Bên cạnh đó, để sáng tạo con ngƣời cần có các
kiến thức, các kỹ năng sáng tạo (kỹ năng quan sát, tƣởng tƣợng, tƣ duy sáng tạo) và
phải có thái độ tích cực với hoạt động sáng tạo. Theo tác giả Trần Thị Bích Liễu [13,
tr.15], sáng tạo chỉ diễn ra trong mơi trƣờng có sự khuyến khích sáng tạo và có các
điều kiện để sáng tạo nhƣ các phƣơng tiện, cơ sở vật chất phục vụ việc nghiên cứu, thí
nghiệm và tạo ra các sản phẩm mới. Nhà trƣờng là mơi trƣờng khuyến khích HS tƣ
duy các ý tƣởng mới, cách học bài sáng tạo, tạo các bức tranh hay bài viết sáng tạo,
chấp nhận các ý tƣởng khác lạ của các em, chấp nhận các tính chất khác nhau của
HS… Các em có phƣơng tiện để thực hành, làm thí nghiệm, tham gia vào các hoạt
động sáng tạo thơng qua các câu lạc bộ sáng tạo và các hoạt động trải nghiệm.
Năng lực sáng tạo có thể hiểu là khả năng tạo ra những giá trị mới về vật chất
và tinh thần, tìm ra cái mới, giải pháp mới, công cụ mới, vận dụng thành công những
hiểu biết đã có vào hồn cảnh mới. Trong nghiên cứu Vật lý, quá trình sáng tạo diễn
ra theo chu trình gồm bốn giai đoạn nhƣ ta đã biết, trong đó khó khăn nhất, đòi hỏi sự
sáng tạo cao nhất là giai đoạn từ những sự kiện thực nghiệm khởi đầu đề xuất mơ hình
giả thuyết và giai đoạn đƣa ra phƣơng án thực nghiệm để kiểm tra hệ quả suy ra từ mơ
hình giả thuyết. Trong hai giai đoạn này, khơng có con đƣờng suy luận logic mà phải
chủ yếu dựa vào trực giác [19, tr.133].
Năng lực sáng tạo gắn liền với kỹ năng, kỹ xảo và vốn hiểu biết của chủ thể.
Trong bất cứ lĩnh vực hoạt động nào, càng thành thạo và có kiến thức sâu rộng thì
càng nhạy bén trong dự đoán, đề ra đƣợc nhiều dự đoán, nhiều phƣơng án để lựa chọn,
càng tạo điều kiện cho trực giác phát triển. Bởi vậy, không thể rèn luyện năng lực
sáng tạo tách rời, độc lập với học tập kiến thức về một lĩnh vực nào đó. Đặc trƣng tâm
10
lý quan trọng của hoạt động sáng tạo là tính chất hai mặt chủ quan và khách quan: chủ
quan theo quan điểm của ngƣời nhận thức mà trong đầu đang diễn ra quá trình sáng
tạo và khách quan theo quan điểm của ngƣời nghiên cứu cái quá trình sáng tạo đó xem
nhƣ là một q trình diễn ra có quy luật, tác động qua lại giữa ba thành tố: tự nhiên, ý
thức của con ngƣời và sự phản ánh tự nhiên vào ý thức của con ngƣời. Đối với ngƣời
đang hoạt động sáng tạo thì tính mới mẻ, tính bất ngờ, tính ngẫu nhiên của phỏng
đốn đều là chủ quan. Ngƣời đó có thể khơng biết rằng những điều mình đề xuất ra
nhân loại đã biết rồi. Tuy nhiên sự phát minh, phát kiến mới xuất phát từ nhu cầu xã
hội đã chín muồi, khơng ngƣời này thì ngƣời khác sẽ đạt đƣợc, nhiều khi nhiều ngƣời
cùng đạt đƣợc trong một thời gian [19, tr.134].
1.1.3.2. Đặc điểm của tƣ duy sáng tạo
Tƣ duy sáng tạo đƣợc hiểu là khả năng sản sinh ra ý tƣởng mới, cách giải quyết
vấn đề mới, có cái nhìn khác lạ với sự vật, vấn đề, là kết quả tƣơng tác của các quá
trình khám phá, tƣởng tƣợng và tƣ duy dƣới tác động của động cơ và xúc cảm cá nhân
[13, tr.14].
Dạy học sáng tạo với nội hàm là dạy tƣ duy sáng tạo nhằm đào tạo những con
ngƣời năng động, sáng tạo trong học tập và lao động sản xuất đáp ứng đƣợc sự phát
triển nhanh và đầy biến động của xã hội hiện đại [17, tr.12-14].
Theo tác giả tác giả Trần Thị Bích Liễu [14, tr.8] có thể tổng hợp những đặc
tính cơ bản của sáng tạo nhƣ sau:
- Là quá trình tƣ duy, tƣởng tƣợng để hình thành các ý tƣởng mới, có giá trị dựa trên
các kiến thức khoa học chung và chuyên ngành và dựa trên các xúc cảm cá nhân;
- Thấy đƣợc các chức năng, cấu trúc mới của đối tƣợng đã quen biết;
- Độc lập tổng hợp những cách thức hoạt động đã biết thành cách thức hoạt động mới;
- Nhìn thấy những cách giải quyết khác nhau cho cùng một vấn đề; xác định cách giải
quyết mới hoàn toàn khác với những cách giải quyết đã quen biết;
- Sáng tạo chỉ nảy sinh trong môi trƣờng nơi có các điều kiện kinh tế, văn hóa và xã
hội khuyến khích sự sáng tạo;
- Định hƣớng tƣơng lai;
- Sáng tạo gắn liền với phát minh và sáng nghiệp, học đƣợc và phát triển đƣợc.
Qua đó, chúng tơi rút ra một số đặc điểm của tƣ duy sáng tạo:
a) Quan sát, phát hiện các đặc điểm mới của những sự vật, hiện tƣợng đã biết.
b) Xem xét, nhìn nhận vấn đề theo những góc độ mới.
11
c) Tổng hợp những vấn đề riêng lẻ thành một khối tổng thể thống nhất và đƣa ra các
đặc tính chung của chúng mà trƣớc giờ chƣa ai phát hiện.
d) Tƣởng tƣợng, tƣ duy để hình thành các ý tƣởng mới dựa trên các kiến thức khoa
học đã có.
e) Nhìn thấy nhiều phƣơng án giải quyết cho cùng một vấn đề, đề xuất hƣớng giải
quyết vấn đề quen thuộc theo hƣớng mới.
1.1.3.3. Các biện pháp hình thành và phát triển năng lực sáng tạo
của HS
Theo tác giả Nguyễn Đức Thâm [19, tr.135], có 4 biện pháp hình thành và phát
triển năng lực sáng tạo trong dạy học vật lý.
Biện pháp 1. Tổ chức hoạt động sáng tạo gắn liền với quá trình xây dựng kiến thức
mới
Các kiến thức Vật lý trong trƣờng phổ thông luôn mới mẻ đối với các em HS.
Trong quá trình nghiên cứu kiến thức mới, HS phải đƣa ra những ý kiến mới, giải
pháp mới đối với chính bản thân họ.
Tổ chức q trình nhận thức Vật lý theo chu trình sáng tạo sẽ giúp HS trên con
đƣờng hoạt động sáng tạo dễ nhận biết đƣợc: chỗ nào có thể suy nghĩ dựa trên những
hiểu biết đã có, chỗ nào phải đƣa ra kiến thức mới, giải pháp mới. Việc tập trung sức
lực vào chỗ mới đó sẽ giúp cho hoạt động sáng tạo của HS có hiệu quả, rèn luyện cho
tƣ duy trực giác nhạy bén, phong phú. Trong nhiều trƣờng hợp, GV có thể giới thiệu
cho HS kinh nghiệm sáng tạo của các nhà bác học.
Bên cạnh đó, giáo trình Vật lý đƣợc xây dựng đi từ dễ đến khó, phù hợp với
trình độ HS. Khi đó, với những kinh nghiệm thực tiễn, HS có thể đề xuất những suy
nghĩ, quan điểm mới giúp HS cảm nhận đƣợc hoạt động sáng tạo là hoạt động thƣờng
xuyên, có thể thực hiện đƣợc với sự cố gắng nhất định. Khi đã quen thuộc với hoạt
động sáng tạo, HS sẽ có đƣợc sự tự tin. Đây là một yếu tố tâm lý vơ cùng quan trọng,
nó giúp cho chủ thể nhận thức thoát khỏi những sự ràng buộc, hạn chế của những hiểu
biết cũ hay bởi ý kiến của ngƣời khác, nhất là của những nhà bác học. Do đó, kiểu dạy
học thơng báo – minh học về nguyên tắc không thể rèn luyện cho HS năng lực sáng
tạo.
12
Biện pháp 2. Luyện tập phỏng đoán, dự đoán, xây dựng giả thuyết
Việc xây dựng giả thuyết dựa trên sự khái quát hóa những sự kiện thực nghiệm,
những kinh nghiệm cảm tính. Tuy nhiên, sự khái qt hóa này khơng phải là một phép
quy nạp đơn giản, hình thức mà nó chứa đựng những yếu tố mới. Trên con đƣờng
sáng tạo khoa học, dự đốn đóng một vai trị rất quan trọng. Việc dự đốn khoa học
ln phải xuất phát từ một cơ sở nào đó. Trong giai đoạn đầu của hoạt động nhận thức
Vật lý của HS có các cách dự đoán sau:
a) Dựa vào sự liên tƣởng tới một kinh nghiệm đã có.
b) Dựa trên sự tƣơng tự.
- Dựa trên một dấu hiệu bên ngoài giống nhau mà dự đoán sự giống nhau về
bản chất.
- Dựa trên sự giống nhau về cấu tạo mà dự đoán sự giống nhau về tính chất.
c) Dựa trên sự xuất hiện đồng thời giữa hai hiện tƣợng mà dự đốn giữa chúng
có quan hệ nhân quả.
d) Dựa trên nhận xét thấy hai hiện tƣợng luôn luôn biến đổi đồng thời, cùng
tăng hoặc cùng giảm mà dự đoán về quan hệ nhân quả giữa chúng.
e) Dựa trên sự thuận nghịch thƣờng thấy của nhiều quá trình.
g) Dựa trên sự mở rộng phạm vi ứng dụng của một kiến thức đã biết sang một
lĩnh vực khác.
h) Dự đoán về mối quan hệ định lƣợng.
Mối quan hệ giữa hai đại lƣợng Vật lý trong chƣơng trình phổ thơng thƣờng
đƣợc biểu diễn bằng các hàm số sau:
+ Bằng nhau.
+ Tỷ lệ thuận hay tỷ lệ nghịch.
+ Hàm số bậc nhất.
+ Tỷ lệ bậc hai.
+ Tỷ lệ theo hàm số lƣợng giác.
+ Sự bảo toàn của một đại lƣợng.
Muốn dự đoán đƣợc mối quan hệ định lƣợng, cần phải thực hiện các phép đo.
Thực hiện các phép đo với số các giá trị khác nhau càng nhiều thì càng dự đốn đƣợc
chính xác. Trong nhiều trƣờng hợp, nếu biểu diễn các cặp số đo trên một đồ thị thì
việc dự đốn sẽ dễ dàng hơn. Tuy nhiên, sự dự đoán về mối quan hệ định lƣợng bao
giờ cũng phải chú ý đến sai số có thể phạm phải.
13
Biện pháp 3. Luyện tập đề xuất phương án kiểm tra dự đốn
Các dự đốn mang tính chất trừu tƣợng, khó kiểm tra trực tiếp vì nó là sự khái
qt các sự kiện thực nghiệm. Để kiểm tra tính đúng đắn của các dự đoán, giả thuyết
đầu tiên ta phải suy ra đƣợc một hệ quả có thể quan sát trong thực tế từ một dự đoán,
giả thuyết ban đầu; sau đó ta tiến hành thí nghiệm để xem hệ quả rút ra bằng suy luận
đó có phù hợp với kết quả thực nghiệm hay khơng. Để dự đốn có ý nghĩa thì hệ quả
suy ra phải khác với những sự kiện cơ sở ban đầu. Nếu số hệ quả phù hợp với thực tế
càng nhiều thì tính đúng đắn của dự đoán càng cao.
Con đƣờng rút ra hệ quả thƣờng vận dụng suy luận logic hay suy luận toán học.
Tuy nhiên, ta không thể suy luận một cách tùy tiện mà sự suy luận này phải trên một
cơ sở nhất định, đúng quy tắc, quy luật. Do những quy tắc, quy luật đó đều đã đƣợc
thừa nhận nên về ngun tắc sự suy luận này khơng địi hỏi một sự sáng tạo thực sự.
Vấn đề đòi hỏi sự sáng tạo ở đây là đề xuất đƣợc phƣơng án kiểm tra hệ quả đã rút ra.
Biện pháp 4. Giải các BTST
Việc sử dụng bài tập ngồi mục đích củng cố kiến thức, xây dựng kiến thức
mới, nó cịn đƣợc phát triển để rèn luyện năng lực sáng tạo của HS. Những loại bài tập
đƣợc xây dựng vì mục đích này đƣợc gọi là BTST. Để giải BTST, bên cạnh việc việc
vận dụng các kiến thức đã học, HS phải có những ý kiến độc lập, mới mẻ, không thể
suy ra một cách logic từ những kiến thức đã học.
Trong khuôn khổ luận văn Thạc sĩ, chúng tôi lựa chọn áp dụng biện pháp 4 sử
dụng BTST để bồi dƣỡng năng lực sáng tạo cho HS.
1.2. Dạy học BTVL theo định hƣớng phát triển năng lực sáng tạo của HS
1.2.1. Phân loại BTVL theo tính chất của q trình tƣ duy giải bài tập
Trong thực tế dạy học, ngƣời ta thƣờng gọi một vấn đề không lớn, đƣợc giải
quyết nhờ những suy lí lơgic, những phép tốn và thí nghiệm dựa trên cơ sở các định
luật và các phƣơng pháp Vật lý, vấn đề đó gọi là BTVL [20, tr.34]. BTVL rất đa dạng
và phong phú. Tùy theo nội dung, theo điều kiện, theo phƣơng thức giải, tùy vào mục
đích sử dụng hay tùy theo mức độ tƣ duy mà ta có thể phân loại bài tập theo nhiều
cách khác nhau. Theo tác giả Đỗ Hƣơng Trà [22, tr.11], nếu xét theo mức độ phát
triển tƣ duy, ta có thể phân bài tập thành hai loại là bài tập luyện tập và BTST.
14
1.2.1.1. Bài tập luyện tập
Bài tập luyện tập là những bài tập mà hiện tƣợng xảy ra chỉ tuân theo một quy
tắc, một định luật Vật lý đã biết, muốn giải chỉ cần thực hiện một lập luận đơn giản
hay áp dụng công thức đã biết. Loại bài tập này dùng để củng cố kiến thức lý thuyết
cơ bản đã học, hoặc sau khi học một kiến thức Vật lý mới (một khái niệm, một định
luật hay một quy tắc Vật lý nào đó) giúp HS hiểu sâu sắc hơn các khái niệm, định luật
Vật lý mới nghiên cứu, nắm vững cách giải đối với một loại bài tập nhất định đã đƣợc
chỉ dẫn cách thức giải. Loại bài tập này khơng địi hỏi tƣ duy sáng tạo của ngƣời học
bởi vì trong các bài tập loại này các điều kiện cho trong đề bài thƣờng đã chỉ rõ hành
động cần thực hiện (xác định đại lƣợng nào đó từ cơng thức đã biết, giải thích ý nghĩa
của cơng thức,…).
Ví dụ: Một đoàn tàu rời ga chuyển động nhanh dần đều, sau 1 phút tàu đạt tốc
độ 40 km/h. Tính gia tốc của đoàn tàu?
Khi giải bài tập này, HS chỉ cần áp dụng công thức a
v v0
và tính đƣợc a =
t
0,185 m/s2.
1.2.1.2. BTST
Loại bài tập này yêu cầu HS phải có khả năng tƣ duy và năng lực sáng tạo, có
khả năng phân tích đề bài, vận dụng tổng hợp kiến thức để giải quyết vấn đề đặt ra.
Loại bài tập này đòi hỏi HS phải tƣ duy, biết cách suy diễn và lập luận chắc chắn để
thiết lập các mối quan hệ cần xác lập một cách chặt chẽ và có lơgic.
BTST có hai loại:
a) Bài tập nghiên cứu: là loại bài tập cần giải thích một hiện tƣợng chƣa
biết trên cơ sở mơ hình trừu tƣợng thích hợp rút ra từ lý thuyết Vật lý. HS cần trả lời
câu hỏi “Tại sao?”.
Ví dụ: Tại sao khi quan sát dòng nƣớc chảy chậm từ vòi nƣớc xuống
dƣới, ta lại thấy nƣớc bị “thắt lại”, tức là ở gần vòi tiết diện dòng nƣớc lớn hơn tiết
diện ở phía dƣới?
b) Bài tập thiết kế: là loại bài tập vận dụng các kiến thức lý thuyết đã
biết để đƣa ra mơ hình mới phù hợp với mơ hình trừu tƣợng (định luật, công thức, đồ
thị,…) đã cho. HS cần trả lời câu hỏi “Làm nhƣ thế nào?”
15
Ví dụ: Hãy thiết kế phƣơng án xác định khối lƣợng của một chiếc
thuyền đang nằm yên trên mặt nƣớc phẳng lặng bằng một chiếc thƣớc thẳng có giới
hạn đo 1m, độ chia nhỏ nhất là cm?
1.2.2. BTST về Vật lý
1.2.2.1. Cơ sở lý thuyết của BTST
Sáng tạo là tìm ra cái mới, cách giải quyết mới, khơng bị gị bó, phụ thuộc vào
cái đã có. Sáng tạo là hoạt động đặc thù chỉ con ngƣời mới có để tạo ra những giá trị
tinh thần, vật chất mới. Sáng tạo cần cho bất cứ lĩnh vực nào trong cuộc sống, lao
động của con ngƣời ở mọi cấp độ từ vi mô đến vĩ mô. Các nghiên cứu lý thuyết và
thực nghiệm về tâm lý học sáng tạo đã chỉ ra rằng: mỗi ngƣời đều tiềm ẩn khả năng
sáng tạo lớn hoặc nhỏ. Nếu đƣợc bồi dƣỡng, rèn luyện thƣờng xuyên, đúng phƣơng
pháp thì tiềm năng sáng tạo sẽ bộc lộ, phát triển và sáng tạo ra giá trị vật chất hoặc
tinh thần lớn cho nhân loại, hoặc chí ít cũng cải tạo nâng cao chất lƣợng cuộc sống
của chính mình góp phần xây dựng xã hội ngày càng tiến bộ. Nếu khơng đƣợc bồi
dƣỡng rèn luyện thì tiềm năng sáng tạo sẽ dần mai một hoặc khơng có điều kiện bộc
lộ. Kết luận đó thực sự có ý nghĩa đối với dạy học trong nhà trƣờng. Một trong bốn
nhiệm vụ của dạy học các môn khoa học là phát triển ở HS năng lực tƣ duy gồm tƣ
duy lôgic, tƣ duy sáng tạo, tƣ duy đặc thù của bộ môn tạo cơ sở cho việc bồi dƣỡng
năng lực giải quyết vấn đề.
Cơ sở lý thuyết của BTST trong dạy học Vật lý là sự giống nhau về bản chất
của hoạt động nhận thức khoa học Vật lý và hoạt động học tập Vật lý, bản chất đó thể
hiện tính mới mẻ trong nhận thức. Đối với nhà Vật lý học, “cái mới” ơng tìm ra là
phát minh khoa học mà nhân loại chƣa một ai biết. Đối với HS “cái mới” là mới đối
với bản thân mình; và chính “cái mới” là bản chất của sự sáng tạo. Trong Vật lý học,
V.G. Ra-zu-mốp-xki trình bày quá trình sáng tạo dƣới dạng chu trình sau:
16
Mơ hình
Hệ quả lơgic
Sự kiện
Thực nghiệm
Hình 1.2. Sơ đồ chu trình sáng tạo khoa học
Trong chu trình sáng tạo nêu trên, có thể nói những sự kiện khởi đầu đề xuất
mơ hình giả thuyết và giai đoạn đƣa ra phƣơng án thực nghiệm để kiểm tra hệ quả suy
ra từ mơ hình giả thuyết đƣợc coi là khó khăn nhất vì nó địi hỏi sự sáng tạo cao nhất.
Trong hai giai đoạn này, khơng có con đƣờng suy luận lơgic mà chủ yếu dựa vào trực
giác; ở đây tƣ duy trực giác giữ vai trò quan trọng bắt buộc phải đƣa ra một phỏng
đoán mới, một giải pháp mới chƣa hề có, một hoạt động sáng tạo thực sự.
Dựa vào chu trình sáng tạo khoa học trong Vật lý học, sự tƣơng tự về bản chất
của quá trình nhận thức của HS khi học tập Vật lý và của nhà Vật lý học khi nghiên
cứu Vật lý; dựa vào phƣơng pháp luận sáng tạo đã có thể xây dựng những BTST về
Vật lý để bồi dƣỡng năng lực sáng tạo cho HS trong dạy học môn Vật lý. BTST về
Vật lý là một khái niệm khá mới của lý luận dạy học Vật lý nƣớc ta, cịn ít đƣợc đề
cập đến hoặc nếu có nhƣng chƣa thành hệ thống và khó vận dụng [21, tr.5].
1.2.2.2. Phân biệt BTST và bài tập luyện tập [20, tr.57]
- Bài tập luyện tập: dùng rèn luyện kỹ năng áp dụng những kiến thức xác định giải các
bài tập theo một khn mẫu đã có. Tính chất tái hiện của tƣ 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 các dữ kiện đã hàm chứa angôrit giải.
- BTST: dùng cho việc bồi dƣỡng các phẩm chất của tƣ duy sáng tạo: tính linh hoạt,
mềm dẻo, độc đáo, nhạy cảm. Tính chất sáng tạo thể hiện ở chỗ khơng có angơrit cho
việc giải bài tập, đề bài che giấu dữ kiện khiến ngƣời giải không thể liên hệ tới một
angơrit đã có. Với BTST ngƣời giải phải vận dụng kiến thức linh hoạt trong những
tình huống mới (chƣa biết), phát hiện điều mới (về kiến thức, kỹ năng hoạt động hoặc
thái độ ứng xử mới). Việc phân chia này mang tính tƣơng đối bởi “cái mới” có tính
17
tƣơng đối phụ thuộc vào đối tƣợng giải bài tập và phụ thuộc thời điểm sử dụng “mới”
tại thời điểm này (khi đó là BTST) nhƣng sau đó khi đã biết thì lại trở thành bài tập
luyện tập (cho từng HS). Có thể so sánh sự khác nhau giữa bài tập luyện tập và BTST
theo bảng sau:
Bài tập luyện tập
Bài tập sáng tạo
- Đề bài có thơng tin về phƣơng pháp - Đề bài khơng có thơng tin về cách giải,
giải, angơrit giải.
phải đi tìm angơrit giải.
- Dạng bài tập theo khn mẫu.
- Bài tập khơng theo khn mẫu.
- Tình huống quen thuộc.
- Tình huống mới.
- Có tính tái hiện.
- Có tính phát hiện.
- Vận dụng các kiến thức, kinh nghiệm - Vận dụng linh hoạt, sáng tạo những
xác định.
kiến thức, kinh nghiệm đã có.
- Khơng u cầu khả năng đề xuất đánh - Yêu cầu khả năng đề xuất đánh giá.
giá.
1.2.2.3. Các dấu hiệu nhận biết BTST
Theo tác giả Phạm Thị Phú và Nguyễn Đình Thƣớc [16, tr.34], có 6 dấu hiệu
nhận biết BTST. Đó là:
- Dấu hiệu 1: Bài tập có nhiều cách giải. Ví dụ trong phần Cơ học lớp 10, đó là
những bài tập vừa giải đƣợc bằng phƣơng pháp động lực học vừa giải đƣợc bằng
phƣơng pháp bảo toàn; những bài tập giải đƣợc bằng phƣơng pháp đại số và phƣơng
pháp đồ thị (trong phần động học). Vấn đề ở đây là giúp HS từ một tình huống có thể
xem xét theo nhiều góc độ, nhiều quan điểm khác nhau, từ đó định hƣớng mục tiêu và
lựa chọn phƣơng pháp thích hợp.
- Dấu hiệu 2: Bài tập có hình thức tương tự nhưng nội dung biến đổi. Đây là những
bài tập có nhiều hơn một câu hỏi, ở câu hỏi thứ nhất là một bài tập luyện tập, các câu
hỏi tiếp theo có hình thức tƣơng tự nhƣng nội dung câu hỏi đã có sự thay đổi về chất.
Nếu vẫn áp dụng một cách máy móc phƣơng pháp giải nhƣ trên, HS sẽ đi vào bế tắc.
Dạng bài tập này sẽ rèn luyện cho HS khơng tƣ duy theo lối mịn.
- Dấu hiệu 3: Bài tập thí nghiệm về Vật lý gồm các bài tập thí nghiệm định tính và
bài tập thí nghiệm định lƣợng. Bài tập thí nghiệm định tính yêu cầu thiết kế phƣơng án
thí nghiệm theo một mục đích cho trƣớc, thiết kế một dụng cụ ứng dụng Vật lý hoặc
yêu cầu làm thí nghiệm theo chỉ dẫn quan sát và giải thích hiện tƣợng xảy ra. Bài tập
18
thí nghiệm định lƣợng gồm các bài tập đo đạc đại lƣợng Vật lý, minh họa lại quy luật
Vật lý bằng thực nghiệm. Đây thực chất là một bài tập thiếu dữ kiện. Muốn giải đƣợc,
HS phải chú ý, quan tâm đến thực tiễn cuộc sống, đến các đại lƣợng Vật lý. Ở đây,
chúng ta không quan tâm kết quả HS đƣa ra mà chú trọng việc HS đã làm thế nào để
đƣa ra phƣơng án thí nghiệm nhằm giải quyết bài tập này.
- Dấu hiệu 4: Bài tập cho thiếu hoặc thừa dữ kiện. Đây là bài tập có ý nghĩa rất lớn
về mặt giáo dƣỡng, giáo dục kỹ thuật tổng hợp và giáo dục ý thức tiết kiệm của cơng
chống lãng phí, song nó cịn có tác dụng lớn về bồi dƣỡng tƣ duy sáng tạo. Trong bài
toán này, tất cả các dữ kiện trực tiếp để giải đều thiếu, ngƣời giải phải tự tìm bằng
quan sát, thống kê số liệu thực tế, tra cứu. Lập kế hoạch thu thập dữ liệu, triển khai
thực hiện kế hoạch là cơng việc sáng tạo gần nhƣ một cơng trình nghiên cứu khoa học
nhỏ. Việc phân tích kết quả nhận đƣợc, đối chiếu kết quả với các dữ kiện bài toán đã
cho trong trƣờng hợp bài toán cho thừa dữ kiện quan trọng hơn chính q trình giải.
Dạng bài tập này rèn cho HS trực giác nhanh nhạy, nhìn nhận vấn đề nhanh chóng,
phát hiện những dấu hiệu bất thƣờng của bài tập.
- Dấu hiệu 5: Bài tập nghịch lý, ngụy biện. Đây là những bài toán mà trong đề bài
chứa đựng một sự ngụy biện nên đã dẫn đến nghịch lý: kết luận rút ra mâu thuẫn với
thực tiễn hoặc mâu thuẫn với những nguyên tắc, định luật Vật lý đã biết. Với dạng bài
tập này sẽ rèn luyện tƣ duy phê phán, phản biện, biết chỉ ra cái sai, cái không phù hợp
với thực tế.
Các bài tập ở dấu hiệu 4 và dấu hiệu 5 có tác dụng bồi dƣỡng tƣ duy phê phán,
phản biện cho HS; giúp cho tƣ duy có tính độc đáo, nhạy cảm.
- Dấu hiệu 6: Bài toán “hộp đen”. Theo M. Vun-sơ-man bài toán hộp đen gắn liền
với việc nghiên cứu đối tƣợng mà cấu trúc bên trong là đối tƣợng nhận thức mới (chƣa
biết), nhƣng có thể đƣa ra mơ hình cấu trúc của đối tƣợng nếu cho các dữ kiện “đầu
vào”, “đầu ra”. Thay t 100s vào phƣơng trình
x1 : x1 0,1.1002 1000m 1km
Bài 2: Cho hệ nhƣ hình vẽ:
Bài 2
m1 = m2. Hệ số ma sát giữa
m1 và m2; giữa m1 và sàn
là k = 0,3; F = 60N, a =
4m/s2.
a) Tìm lực căng T của dây
nối ròng rọc với tƣờng?
a) Áp dụng định luật II Niu-tơn
b) Thay F bằng vật có P =
cho từng vật, ta có:
F. Tìm T?
T1 F ms1 N1 P1
Q1 T ' F 'ms1 m1 a1
T2 F ms 2 N2 P2 m2 a2
(1)
(2)
- Với T’ = F , a1 a2
- Chiếu lần lƣợt (1), (2) lên hệ
Câu hỏi định hƣớng tƣ
duy
- Nhận dạng bài tập
trục xOy, x’O’y’ ta có :
- Bài tập về chuyển + vật 1 :
động của hệ vật.
* Ox:
- Các cơng thức có thể vận - Phƣơng pháp:
dụng
+ phân tích lực
+ áp dụng định luật
P13
Fms1 F 'ms1 T1 F m1a
* Oy: N1 P1 Q1
