Trang 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH NGUYỄN VĂN PHƯƠNG TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤ
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
NGUYỄN VĂN PHƯƠNG
TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN
Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
Nghệ An – 2017
Trang 2TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
NGUYỄN VĂN PHƯƠNG
TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN
Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí
Mã số: 62.14.01.11
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN ĐÌNH THƯỚC
PGS.TS HÀ VĂN HÙNG
Nghệ An - 2017
Trang 3Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi Các số liệu, các kết quả nêu trong luận án là trung thực, khách quan và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình khoa học nào
Tháng 04 năm 2017
Tác giả luận án
Nguyễn Văn Phương
Trang 4LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới tập thể cán bộ hướng dẫn khoa học: PGS.TS Nguyễn Đình Thước, PGS.TS Hà Văn Hùng đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án
Tác giả xin chân thành cảm ơn các nhà khoa học chuyên ngành lí luận và phương pháp dạy học bộ môn vật lí của cơ sở đào tạo sau đại học, trường Đại học Vinh đã quan tâm giúp đỡ để tác giả hoàn thành luận án này
Xin chân thành cảm ơn lãnh đạo sở GD&ĐT Nghệ An, trường THPT Nghi lộc 5
cơ quan cử tác giả đi làm NCS; cảm ơn Ban Giám Hiệu, các thầy cô giáo, học sinh của các trường THPT đã tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả thực hiện nhiệm vụ nghiên cứu về điều tra thực trạng dạy học vật lí và thực nghiệm sư phạm
Tác giả xin chân thành cảm ơn gia đình và người thân, các đồng nghiệp và bạn
bè đã động viên, giúp đỡ về mọi mặt trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận
Trang 5MỤC LỤC
Trang
LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi
DANH MỤC CÁC BẢNG v
DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, ĐỒ THỊ vi
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 5
1.1 Lược sử hình thành và phát triển khoa học sáng tạo 5
1.2 Dạy học phát triển tư duy sáng tạo, năng lực sáng tạo của học sinh 7
1.3 Nghiên cứu phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lí 10
1.3.1 Dạy học vật lí theo định hướng phát triển năng lực sáng tạo ở các nước Tây Âu và Mỹ 10
1.3.2 Dạy học vật lý theo định hướng phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh ở Liên Xô (cũ) và ở các nước xã hội chủ nghĩa trước năm 1990 11
1.3.3 Nghiên cứu phát triển tư duy sáng tạo, năng lực sáng tạo cho học sinh trong dạy học vật lí ở Việt Nam 12
1.4 Những vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu 13
Kết luận chương 1 13
CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ HOẠT ĐỘNG SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG 14
2.1 Sáng tạo và tư duy sáng tạo 14
2.1.1 Khái niệm sáng tạo 14
2.1.2 Tư duy sáng tạo 15
2.2 Năng lực sáng tạo 17
2.2.1 Khái niệm năng lực 17
2.2.2 Năng lực sáng tạo 19
2.3 Hoạt động sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lí 23
2.3.1 Hoạt động học tập vật lí của học sinh ở trường phổ thông 23
2.3.2 Hoạt động sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lí 24
2.3.3 Nguyên tắc tổ chức hoạt động sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lí 25
Trang 62.4 Phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong quá trình dạy học vật lí 28
2.4.1 Cơ sở khoa học về phát triển NLST của học sinh 28
2.4.2 Dạy học giải quyết vấn đề trong môn vật lí ở trường THPT 29
2.4.3 Tổ chức hoạt động sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lí 35
2.5 Tổ chức hoạt động sáng tạo trong các hình thức dạy học vật lí ở trường THPT.35 2.5.1 Tổ chức hoạt động sáng tạo trong bài học xây dựng kiến thức mới 35
2.5.2 Tổ chức hoạt động giải bài tập sáng tạo về vật lí 38
2.5.3 Tổ chức hoạt động sáng tạo của học sinh trong dạy học dự án 44
2.5.4 Tổ chức hoạt động sáng tạo của học sinh trong hoạt động ngoại khóa 47
2.6 Thang đo năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lí 52
2.6.1 Cơ sở thiết kế thang đo năng lực sáng tạo của học sinh 53
2.6.2 Các tiêu chí về mức độ năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lí 53 2.7 Thực trạng của việc tổ chức hoạt động sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lí ở trường THPT hiện nay 55
2.7.1 Mục đích điều tra 55
2.7.2 Đối tượng điều tra 55
2.7.3 Phương pháp điều tra và thời gian điều tra 56
2.7.4 Kết quả điều tra thực trạng 56
2.7.5 Nhận định kết quả điều tra 57
Kết luận chương 2 58
CHƯƠNG 3 TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” 60
VẬT LÝ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 60
3.1 Ý nghĩa, tầm quan trọng của các định luật bảo toàn trong vật lí học và trong chương trình Vật lí trung học phổ thông 60
3.1.1 Các định luật bảo toàn trong vật lí học 60
3.1.2 Các định luật bảo toàn trong chương trình Vật lí phổ thông 61
3.2 Phân tích cấu trúc và nội dung chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 trung học phổ thông 62
3.3 Chuẩn bị các phương tiện dạy học chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 THPT 64
3.3.1 Các thí nghiệm sử dụng dạy học chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 65
3.3.2 Hệ thống bài tập sáng tạo dạy học chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 69
Trang 73.4 Thiết kế các tiến trình dạy học một số nội dung chương “Các định luật bảo
toàn” Vật lí 10 theo định hướng tổ chức hoạt động sáng tạo của học sinh 76
3.4.1 Tiến trình dạy học bài: Định luật bảo toàn động lượng 77
3.4.2 Tiến trình dạy học bài: Định luật bảo toàn cơ năng 85
3.4.3 Thiết kế tiến trình dạy học bài: Bài tập về các định luật bảo toàn 91
3.4.4 Thiết kế tiến trình DHDA về ứng dụng lĩ thuật của vật lí chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí lớp 10 95
3.4.5 Thiết kế kế hoạch bài học ngoại khóa 105
Kết luận chương 3 113
CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 114
4.1 Tổ chức thực nghiệm sư phạm 114
4.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 114
4.1.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm 114
4.1.3 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 114
4.1.4 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 114
4.1.5 Tiến hành thực nghiệm sư phạm 115
4.1.6 Kết quả thực nghiệm sư phạm 116
4.1.7 Phân tích định lượng sự tiến bộ của học sinh trong quá trình tham gia hoạt động sáng tạo 136
4.1.8 Đánh giá về chất lượng học tập của học sinh 138
4.2 Phản hồi của giáo viên và học sinh về tổ chức hoạt động sáng tạo 138
4.2.1 Kết quả điều tra qua phiếu hỏi 139
4.3.1 Phân tích kết quả phỏng vấn giáo viên tham dự và học sinh sau thực nghiệm sư phạm 141
Kết luận chương 4 145
KẾT LUẬN CHUNG 146
NHỮNG CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI LUẬN ÁN ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ 149
TÀI LIỆU THAM KHẢO 150
Trang 9DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1 Hoạt động trải nghiệm sáng tạo và hoạt động NCKH có nội dung vật lý trong
trường THPT 52
Bảng 2 Bảng đo mức độ hoạt động sáng tạo của HS trong dạy học Vật lí 55
Bảng 3 Thống kê GV giảng dạy và các lớp thực nghiệm 115
Bảng 4 Danh mục sản phẩm sáng tạo khoa học kỹ thuật của học sinh trường THPT Nghi Lộc 5 132
Bảng 5 Danh mục sản phẩm sáng tạo khoa học kỹ thuật của học sinh trường THPT Nguyễn Duy Trinh 133
Bảng 6 Thống kê điểm số đánh giá NLST 133
Bảng 7 Tần suất lũy tích hội tụ lùi (theo số lượng) 134
Bảng 8 Tần suất lũy tích hội tụ lùi (theo Phần trăm) 134
Bảng 9 Bảng các thông số thống kê 137
Trang 10DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, ĐỒ THỊ
Sơ đồ 1 Cấu trúc tâm lý của hoạt động 9
Sơ đồ 2 Chu trình sáng tạo khoa học của V.G Razumôpxki 28
Sơ đồ 4 Các giai đoạn của tiến trình dạy học dự án [79, tr 253] 46
Sơ đồ 5 Sơ đồ khái quát của tiến trình xây dựng kiến thức theo kiểu dạy học phát hiện và GQVĐ 76
Biểu đồ 1 Biểu đồ phân phối điểm sốlớp ĐC1 và lớp TN1 135
Biểu đồ2 Biểu đồ phân phối tần suấtlũy tích ĐC1 và lớp TN1 135
Biểu đồ 3: Biểu đồ phân phối điểm sốlớp TN2 và lớp ĐC2 135
Biểu đồ 4: Biểu đồ phân phối tần suấtlũy tích TN2 và lớp ĐC2 135
Biểu đồ 5 Biểu đồ phân phối điểm sốlớp TN3 và lớp ĐC3 135
Biểu đồ 6 Biểu đồ phân phối tần suấtlũy tích TN3 và lớp ĐC3 135
Biểu đồ 7: Biểu đồ phân phối điểm sốlớp TN4 và lớp ĐC4 136
Biểu đồ 8: Biểu đồ phân phối tần suấtlũy tích TN4 và lớp ĐC4 136
Trang 11
MỞ ĐẦU
1 Lý do chọn đề tài
Cuộc cách mạng khoa học - công nghệ bắt đầu từ những năm cuối thế kỉ XX và trong thế kỉ XXI đã và đang phát triển với những bước tiến nhảy vọt, đưa thế giới từ kỉ nguyên công nghiệp sang kỉ nguyên thông tin và kinh tế tri thức, nó tác động tới tất cả các lĩnh vực, làm thay đổi nhanh chóng và sâu sắc đời sống vật chất và tinh thần của
xã hội Một số đặc điểm cơ bản của cuộc cách mạng khoa học - công nghệ có thể nhận thấy:
- Tri thức khoa học của nhân loại phát triển theo tốc độ lũy tiến, tạo ra một xã hội thông tin; thông tin đến nhanh và có nhiều thông tin nhanh chóng trở nên lạc hậu Khoảng thời gian phát minh khoa học - công nghệ áp dụng vào thực tế cuộc sống được thu hẹp lại Nghề nghiệp, việc làm, hoàn cảnh, vị thế,…biến đổi thường xuyên, nhiều ngành, nghề mới được nảy sinh phát triển và cũng có những ngành nghề cũ mất dần Đặc điểm của lao động hiện đại là lao động sáng tạo, luôn đổi mới công nghệ để tăng năng suất và chất lượng sản phẩm
- Vấn đề toàn cầu hóa và hội nhập quốc tế là một xu thế khách quan, vừa là quá trình hợp tác để phát triển, vừa là quá trình cạnh tranh khốc liệt về mọi mặt giữa các quốc gia; ưu thế ở các quốc gia có nguồn nhân lực chất lượng cao, năng động, sáng tạo
+ Đất nước ta đang thực hiện công nghiệp hóa, hiện đại hóa để trở thành nước công nghiệp hiện đại Nhân tố quyết định thắng lợi của sự nghiệp đó là nguồn lực người Việt Nam được phát triển về số lượng và chất lượng Việc này cần được bắt đầu
từ giáo dục phổ thông, trước hết phải đổi mới giáo dục theo hướng coi trọng phát triển năng lực của học sinh, đặc biệt là năng lực sáng tạo
Kiến thức môn học vật lí nói chung và kiến thức về các định luật bảo toàn nói riêng của chương trình vật lí phổ thông là cơ sở nền tảng quan trọng của nhiều ngành khoa học và công nghệ Tư tưởng bảo toàn là một trong những tư tưởng quan trọng về
cơ sở phương pháp luận nghiên cứu vật lí
Vấn đề phát triển năng lực sáng tạo trong quá trình dạy học có ý nghĩa to lớn góp phần thực hiện đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo hiện nay ở nước ta
Xuất phát từ những vấn đề nêu trên, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu: Tổ chức hoạt động sáng tạo của học sinh trong dạy học chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 THPT”
Trang 122 Mục đích nghiên cứu
Tổ chức các hoạt động sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lí nhằm bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh
3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Hoạt động dạy học vật lí ở trường Trung học phổ thông
- Phạm vi nghiên cứu: Các hình thức tổ chức hoạt động sáng tạo của học sinh trong dạy học chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 THPT
4 Giả thuyết khoa học
Nếu tổ chức cho học sinh hoạt động xây dựng và vận dụng kiến thức trong dạy
học vật lí phỏng theo hoạt động sáng tạo của nhà vật lí thì sẽ bồi dưỡng được năng lực sáng tạo, góp phần nâng cao chất lượng học tập
5 Nhiệm vụ nghiên cứu
5.1 Nghiên cứu năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lí
5.2 Nghiên cứu hoạt động dạy học vật lí ở trường phổ thông theo hướng phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh
5.3 Nghiên cứu các hình thức hoạt động sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lí
5.6 Thực nghiệm sư phạm kiểm chứng giả thuyết khoa học của đề tài
6 Phương pháp nghiên cứu
6.1 Phương pháp lý thuyết
Nghiên cứu những tài liệu liên quan đến đề tài, phân tích - tổng hợp những nội
dung khoa học, xây dựng cơ sở lý luận về tổ chức hoạt động sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lí
6.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
Sử dụng nhóm phương pháp: điều tra đại trà và điều tra theo vùng, sử dụng tư liệu
thông tin, dùng phiếu khảo sát, dùng chuyên gia, để tìm hiểu thực trạng tổ chức hoạt động sáng tạo của học sinh ở trường THPT
6.3 Phương pháp thực nghiệm
Thực nghiệm sư phạm, kiểm chứng giả thuyết khoa học của đề tài
Trang 136.4 Phương pháp thống kê toán học
Xử lí các số liệu kết quả điều tra và kết quả thực nghiệm sư phạm bằng công cụ
và hoạt động sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lí ở trường phổ thông
- Đề xuất 10 đặc trưng biểu hiện năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học vật
- Xây dựng thang đo năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập môn Vật lí ở trường THPT
+ Chuẩn bị 6 thí nghiệm
+ Xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo (có 19 bài)
+ Sản phẩm mẫu dự án (tên lửa nước, máy bơm nước xanh, xe máy điện tận dụng năng lượng lãng phí)
+ Dữ liệu trực quan số hóa (Video, mô phỏng)
Trang 14- Thiết kế được 5 tiến trình dạy học theo hướng tổ chức hoạt động sáng tạo cho học sinh: 02 kế hoạch bài học xây dựng kiến thức mới, 01 kế hoạch bài học bài tập vật
lí, 01 kế hoạch dạy học theo dự án, 01 kế hoạch dạy học ngoại khóa Các tiến trình dạy học nêu trên đã được thực nghiệm ở trường THPT đạt kết quả Sản phẩm NCKH của học sinh đã đạt giải KK, giải Ba cấp Tỉnh
8 Cấu trúc của luận án
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo, danh mục các bài báo liên quan đến đề tài luận án và phụ lục, luận án có cấu trúc gồm 04 chương:
Chương 1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu (9 trang)
Chương 2 Cơ sở lí luận và thực tiễn về hoạt động sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lí ở trường phổ thông (46 trang)
Chương 3 Tổ chức hoạt động sáng tạo của học sinh trong dạy học chương “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 THPT (54 trang)
Chương 4 Thực nghiệm sư phạm (31 trang)
Trang 15CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 1.1 Lược sử hình thành và phát triển khoa học sáng tạo
Vào thế kỷ thứ III, nhà toán học người Hi Lạp Pappus ở thành phố Alexandria, người chính thức đặt nền móng khởi đầu cho khoa học về tư duy sáng tạo và gọi khoa học này là Ơ - ris - tic (Heuristics) (lấy từ gốc “Ơ - rê -ca”: tìm ra rồi) Ơ - ris - tic là khoa học về phát minh, sáng chế trong mọi lĩnh vực khoa học, kỹ thuật, nghệ thuật, văn học, chính trị, triết học, quân sự Sau Pappos có nhiều nhà khoa học, đặc biệt phải kể đến Descartes, Leibnitz, Bolzano, Poincaré đã cố gắng xây dựng và phát triển tiếp Ơ - ris - tic Trong các tác phẩm của các nhà khoa học về “Thuật phát minh” đã nghiên cứu các quy tắc và các phương pháp của việc phát minh, sáng chế; đúc kết từ các phương pháp sáng tạo mà nhiều người đã sử dụng
Thực sự Ơ - ris - tic đã tồn tại hơn 17 thế kỷ nhưng ít người biết đến Bởi vì, trong thời gian dài, xã hội không có nhu cầu cấp thiết về khoa học tư duy nên Ơ - ris - tic không phát triển
Vào nửa cuối thể kỷ 19, các nghiên cứu về tâm lý học sáng tạo khoa học kĩ thuật bắt đầu xuất hiện Đến thế kỷ 20, nhiều kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng, nhà tâm lý học người Mỹ, W.Gordon phát hiện hai cơ chế sáng tạo:
- Loại cơ chế sáng tạo không điều khiển được: như các hiện tượng tâm lý: linh tính, trực giác, ngẫu hứng, những gì thuộc tiềm thức, vô thức, dưới ngưỡng ý thức
- Loại cơ chế sáng tạo điều khiển được như sử dụng các phương pháp sáng tạo Theo W.Gordon, cơ chế sáng tạo điều khiển được cần thiết dạy và học cho mọi người Điều này giúp nâng cao năng suất, hiệu quả sáng tạo và tạo điều kiện cho cơ chế sáng tạo không điều khiển được phát huy tác dụng [12], [14], [47], [49], [92]
Các nhà tâm lý học phát hiện ra nhiều yếu tố tâm lý quan trọng như liên tưởng, linh tính, trí tưởng tượng, tính ỳ tâm lý v.v Đã chứng minh được ở tất cả mọi người bình thường đều có tiềm năng sáng tạo Quá trình sáng tạo là quá trình có thể nhận thức được Sáng tạo có mặt ở mọi lĩnh vực trong xã hội Nhiều phương pháp để nâng cao năng suất và hiệu quả tư duy sáng tạo được xây dựng và sử dụng như “Đối tượng tiêu điểm” (Method of Focal Objects) của F.Zwicky, “Não công” (Brain storming)
Trang 16của A.Osborn Các phương pháp này có ưu điểm là tích cực hóa tư duy, đề xuất các ý tưởng - các giải pháp giải quyết vấn đề sáng tạo nhưng chưa khắc phục được nhược điểm của phương pháp thử và sai là thiếu cơ chế định hướng từ bài toán đến lời giải trong tư duy sáng tạo [12], [14]
Nhà khoa học có công xây dựng khoa học sáng tạo ở Liên Xô (cũ) và thế giới Genrich Sanlovich Altshuller (G.S Altshuller, 1926 - 1998) Dựa trên cơ sở kiến thức tổng hợp: triết học duy vật biện chứng, lý thuyết hệ thống, điều khiển học, lý thuyết thông tin, lý thuyết ra quyết định, các phương pháp dự báo, tâm lý học sáng tạo, đã phân tích các thông tin về sự phát triển trong các hồ sơ sáng chế kỹ thuật Genrich Saulovich Altshuller là người khai sinh ra phương pháp luận sáng tạo TRIZ, ông là một trong những nhà bác học xuất sắc của thế kỉ XX về sáng tạo học G.S.Altshuller sinh ra ở Tasken nước cộng hoà Udơbêkixtan Tốt nghiệp đại học công nghiệp, ông giảng dạy nhiều năm ở đại học Bacu, là tác giả của hàng chục công trình và khoảng
400 bài luận về TRIZ, là tác giả của hàng trăm phát minh sáng chế xuất sắc
TRIZ là gì? TRIZ là phiên âm từ chữ cái đầu tiếng Nga ra chữ cái Latinh Tiếng Nga: “Теория Решения Изобретательских Задач” ТРИЗ dịch ra tiếng Việt:
“Lý thuyết giải các bài toán sáng chế” (Theory of inventive problem solving)
TRIZ kết hợp một cách chặt chẽ 4 yếu tố: Tâm lí, lôgic, kiến thức, trí tưởng tượng Nó có mục đích tích cực hoá hoạt động tư duy sáng tạo Nó được xây dựng như
là một khoa học chính xác; có lĩnh vực nghiên cứu riêng, các phương pháp riêng, ngôn ngữ riêng, công cụ riêng Dựa vào TRIZ người ta đã vận dụng giải quyết các bài tập sáng tạo trên nhiều lĩnh vực của thực tiễn xã hội
Nội dung TRIZ của G.S.Altshuller xây dựng gồm: 9 quy luật phát triển hệ thống, 40 nguyên tắc sáng tạo cơ bản, 11 biến đổi mẫu dùng để giải bài toán sáng chế [2], [14]
TRIZ là công cụ hỗ trợ cho sự sáng tạo, nhằm: rút ngắn thời gian, tiết kiệm công sức, tài chính; làm cho quá trình sáng tạo trở thành một khoa học, khắc phục sự
mò mẫm theo phương pháp thử và sai; rèn luyện khả năng sáng tạo cho tất cả mọi người
Trang 17TRIZ hình thành và phát triển ở Nga sau đó lan truyền tới các nước trên thế giới Nước Mỹ tiếp nhận TRIZ từ năm 1991, nhận thấy đây là một công nghệ về tư duy sáng tạo cao nên đã phát triển mạnh mẽ và nhanh chóng Trong thời gian ngắn có nhiều trường đại học, trung học nghiên cứu giảng dạy TRIZ, nhiều công ty, các hãng lớn sử dụng TRIZ trong sản xuất như Ford, Kodak, Nasa, Motorola v.v và ở Mỹ đã sản xuất được phần mềm TRIZ sử dụng có hiệu quả trong sản xuất và đời sống
Để ghi nhận công lao đóng góp về khoa học sáng tạo của G.S Altshuller, nhiều nước đã lấy tên ông đặt cho viện nghiên cứu, tổ chức sáng tạo học của nước mình, ví
dụ Viện Altshuller - Mỹ, hiệp hội Altshuller – Israel, v.v
Hiện nay môn học về sáng tạo được đưa vào dạy trong nhà trường, ở nhiều tổ chức, nhiều công ty trên thế giới Một số nước đã đào tạo cử nhân, thạc sĩ chuyên ngành sáng tạo và đổi mới
Hội nghị quốc tế nghiên cứu về sáng tạo (International Conference on Creativity Research) ở Buffalo bang Niu Oóc, Mĩ đã thống nhất cho sáng tạo học tiếng Anh gọi là “CREATOLOGY”, tháng 8 năm 1990, [12], [68]
Lịch sử từ Heuristics đến Creatology gắn liền với lịch sử phát triển văn hóa của nhân loại
1.2 Dạy học phát triển tư duy sáng tạo, năng lực sáng tạo của học sinh
Trong lịch sử giáo dục, vấn đề phát triển tư duy sáng tạo và năng lực sáng tạo được quan tâm từ cổ xưa Dạy học coi trọng hoạt động học, chú trọng phát triển trí tuệ
và nhân cách của người học đã được phát triển theo từng giai đoạn lịch sử và mức độ phát triển của xã hội đã trở thành quan điểm dạy học hiện đại ngày nay
Phương Tây cổ đại có Socrate (469 - 390 TCN), Arixtốt (384 - 322 TCN) đưa
ra đòi hỏi người học phát hiện “chân lý” bằng cách đặt câu hỏi để người học tự tìm ra kết luận, Socrate gọi là “phép đỡ đẻ” giúp người học “phải tự biết lấy” Ở Trung quốc, Khổng Tử (479 - 355 TCN) kích thích suy nghĩ của người học “ vật có 4 góc, bảo cho biết một góc mà không suy ra 3 góc thì không dạy nữa” (Luận ngữ), đòi hỏi người học phải tự giải quyết vấn đề sáng tạo
Thời kỳ Phục Hưng, có nhiều nhà giáo dục vĩ đại coi trọng tư duy độc lập,
tư duy sáng tạo để dạy học có hiệu quả như Môngtenhơ (1533 - 1592) J A
Trang 18Komenxki (1592 - 1670) kêu gọi người thầy tạo điều kiện làm cho học sinh có hứng thú trong học tập, từ đó nỗ lực bản thân, suy nghĩ sáng tạo, nắm vững tri thức
J J Rousseau (1712 - 1778) với tư tưởng người dạy cần phải hiểu người học, quan tâm tới lợi ích người học; trong phương pháp dạy học, ông nói: “Đừng cho trẻ em khoa học, mà phải để trẻ em tự phát minh” A Disterwerg (1780 - 1866): “Người thầy giáo tồi truyền đạt chân lý, người thầy giáo giỏi dạy cách tìm ra chân lý”; Ông yêu cầu dạy phương pháp sáng tạo cho người học, nhờ đó người học được phát triển tư duy sáng tạo, năng lực sáng tạo Fourrier (1772) rất coi trọng dạy học với thực tế, năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của người học được phát triển
Trong thế kỷ XX và thập niên đầu của thế kỷ XXI, dạy học và phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh là một trong những mục tiêu giáo dục quan trọng của mọi quốc gia Mở đầu cuộc chạy đua về giáo dục phát triển tư duy sáng tạo và năng lực sáng tạo khi sự kiện Liên Xô (cũ) phóng thành công vệ tinh nhân tạo của Trái Đất vào ngày 04/10/1957 Sau đó không lâu ngày 12/4/1961, Liên Xô lại thành công phóng tàu
vũ trụ đưa nhà du hành vũ trụ đầu tiên, công dân Nga U.A Gagarin bay vào vũ trụ Tổng thống nước Mỹ lúc đó là J Kennedy đã phải thừa nhận: “Nền giáo dục Xô Viết
đã chiến thắng!”
Ngay lúc bấy giờ chính phủ các nước có nền công nghiệp tiên tiến ở Bắc Âu, Tây Âu đặc biệt là Mỹ đã yêu cầu các nhà khoa học, các nhà giáo dục và đầu tư lớn cho việc nghiên cứu, giảng dạy sáng tạo, với khẩu hiệu: “Để quốc gia có thể sống sót thì mỗi cá nhân phải suy nghĩ sáng tạo” (Toynber - 1964, Donal Taylor 1981)
Những kết quả nghiên cứu của tâm lý học hiện đại về nhiều lĩnh vực, trong đó
có tâm lý học trí tuệ, tâm lý học sáng tạo
Những lý thuyết có uy tín nhất của tâm lý học thế kỷ XX, được ứng dụng rộng rãi trong dạy học sáng tạo đó là:
1) Lý thuyết kiến tạo nhận thức của J Piaget (1896 - 1980) J Bruner nghiên cứu vận dụng lý thuyết của J Piaget để xây dựng mô hình dạy học dựa vào sự học tập khám phá của học sinh Mô hình dạy học hành động học tập khám phá của Jerome Bruner có tác động tích cực đối với hoạt động học theo hướng học sinh tự kiến tạo kiến thức, kỹ năng nhờ đó phát triển tư duy và năng lực sáng tạo
Trang 192) Thuyết lịch sử - văn hóa về sự phát triển của chức năng tâm lý cao cấp của Vưgôtxki (1896 - 1934) Dạy học phát triển là một trong 4 luận điểm dạy học chủ yếu theo thuyết Vưgôtxki Dạy học và sự phát triển thường xuyên có quan hệ hữu cơ với nhau Dạy học phải đi trước sự phát triển, tạo ra “vùng phát triển gần nhất”, chỉ có như vậy dạy học mới thực sự kéo theo sự phát triển, định hướng và thúc đẩy nó
3) Lý thuyết hoạt động của A N Leonchiev (1903 - 1979) Nguyên lý nền tảng của lý thuyết hoạt động, đó là bất kỳ hoạt động nào cũng có 4 đặc điểm cơ bản: 1 Mục đích hoạt động 2 Đối tượng hoạt động 3 Chủ thể hoạt động 4 Hoạt động theo nguyên tắc gián tiếp (nhờ công cụ vật chất và công cụ tâm lý)
Về cấu trúc hoạt động, hoạt động chia làm 3 cấp độ: Hoạt động, hành động, thao tác và tương ứng với chúng là: động cơ, mục đích, điều kiện và phương tiện Có 6 thành
tố như thế cùng các mối quan hệ điều chỉnh lẫn nhau trong quá trình hoạt động, ta có thể thấy cấu trúc vĩ mô của hoạt động như sau:
Sơ đồ 1 Cấu trúc tâm lý của hoạt động
Thực chất hoạt động dạy học là tổ chức hoạt động nhận thức cho người học, biến hình thức hoạt động bên ngoài thành hoạt động bên trong Ý thức, nhân cách là sản phẩm của hoạt động dạy học
Lý thuyết hoạt động tâm lý của A N Leonchiev dựa trên tư tưởng triết học Mác - Lênin làm cơ sở lý luận và phương pháp luận nghiên cứu Các nhà tâm lý học Liên Xô (cũ) đã phát triển lý luận và xây dựng các mô hình dạy học hiện đại, có ý nghĩa và có giá trị to lớn đối với giáo dục thế giới Có thể kể đến: Mô hình dạy học của
Thao tác Phương tiện,
Điều kiện
Trang 20A N Leonchiev; Mô hình dạy học theo lý thuyết của P Ia Galperin về các bước hình thành hành động trí óc và khái niệm; mô hình dạy học của V.V Đavưđôv
Các mô hình dạy học được xây dựng dựa vào 3 lý thuyết tâm lý nổi tiếng kể trên trong thế kỷ XX đã và đang được giáo dục các nước trên thế giới vận dụng có hiệu quả về dạy học phát triển năng lực cho học sinh [21], [42], [48], [50], [87], Dựa trên cơ sở triết học duy vật biện chứng, tâm lý học hiện đại, giáo dục học hiện đại, các nhà giáo dục nổi tiếng như: Êxipôp, Danilôp, M.N Xcatkin, Xamôva, I.Ia Lecne (Liên Xô cũ), Ôkôn (Ba Lan), Skinner (Mĩ) có những kết quả nghiên cứu
có giá trị về nhiều lĩnh vực giáo dục thế hệ trẻ Với những quan điểm, tư tưởng giáo dục, những chiến lược dạy học tích cực để phát triển trí tuệ và năng lực sáng tạo của học sinh cho đến hôm nay vẫn tiếp tục phát triển những giá trị của nó
1.3 Nghiên cứu phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lí
Môn học Vật lí là môn khoa học được giảng dạy ở trường phổ thông của tất cả các nước trên thế giới Giáo dục phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lí có một ý nghĩa to lớn trong lĩnh vực kinh tế - xã hội của mọi quốc gia Các kết quả nghiên cứu và thực tiễn dạy học vật lí trong nhà trường có những điểm chung
và những điểm khác nhau về phương pháp, chiến lược dạy học giữa các nước và khu
Chương trình Lipman dạy cho học sinh phát triển khả năng sử dụng các khái niệm, các khái quát hóa, các mối quan hệ nhân quả, các suy diễn lôgic, tính nhất quán
và mâu thuẫn, phép loại suy, các mối liên hệ tổng thể - bộ phận và bộ phận - tổng thể, xây dựng vấn đề, phản bác lại những nhận định lôgic, và ứng dụng các nguyên tắc vào các tình huống thực tế
Sternberg chú trọng tới dạy các kỹ năng tư duy phê phán tạo cơ sở cho hành vi trí tuệ [45, tr 21-22]
Mô hình dạy học tìm tòi - khám phá của Jerome Bruner rất được chú ý, coi như một phương pháp bồi dưỡng tính sáng tạo cho học sinh; các kỹ năng hỏi - khám phá
Trang 21với các câu hỏi, câu trả lời, các giải pháp đều được học sinh tạo ra và xây dựng Học sinh được dạy các kỹ năng cách học, các kỹ năng tư duy phê phán và các kỹ năng tư duy sáng tạo
Sử dụng các phương pháp tích cực hóa tư duy như: phương pháp đối tượng tiêu điểm, phương pháp não công, sử dụng bản đồ tư duy để rèn luyện các kỹ năng tư duy,
đề xuất các ý tưởng, giải quyết các vấn đề bằng các giải pháp sáng tạo trong quá trình học tập, [10], [13], [45], [68], …
1.3.2 Dạy học vật lý theo định hướng phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh ở Liên Xô (cũ) và ở các nước xã hội chủ nghĩa trước năm 1990
Xuất phát từ tính chất chung của các nguyên tắc xây dựng xã hội xã hội chủ nghĩa, do
có những nhiệm vụ chung và những nguyên tắc dạy học chung nên các nước trong khối
xã hội chủ nghĩa có sự giống nhau nhiều về dạy học các môn học trong đó có môn vật lý,
có những xu hướng chung về phát triển phương pháp giảng dạy
Trong tất cả các nước xã hội chủ nghĩa, môn vật lí là một môn học bắt buộc trong trường phổ thông Phương pháp học tập vật lí được tiếp cận phương pháp nghiên cứu vật lí Dạy phương pháp nhận thức vật lí cho học sinh từ những giờ học đầu tiên của chương trình vật lý phổ thông Không chỉ chú trọng bồi dưỡng tư duy lôgic mà còn bồi dưỡng tư duy biện chứng cho học sinh trong quá trình dạy học
Vận dụng chu trình sáng tạo khoa học tự nhiên trong dạy học Vật lí, tổ chức các hoạt động sáng tạo để phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh [93], [97], [98]
Một trong những nguyên tắc quan trọng nhất của nhà trường xã hội chủ nghĩa là phát triển năng khiếu và năng lực của học sinh Ở Liên Xô và các nước Đông Âu có nhiều con đường khác nhau để phát triển năng khiếu và năng lực của học sinh trong dạy học vật lí Bên cạnh dạy học vật lí theo chương trình phổ thông người ta còn tổ chức các bài học tự chọn; các trường và lớp học nghiên cứu sâu về lý thuyết và thực nghiệm vật lí; có những trường phổ thông chuyên Toán - Lí trực thuộc các trường Đại học nổi tiếng [93], [94], [97],…
Thường xuyên đổi mới, phát triển phương pháp dạy học vật lí theo hướng tăng cường sử dụng các phương pháp dạy học tích cực, có tính đến giảng dạy nêu vấn đề, phát hiện và giải quyết vấn đề, các bài tập sáng tạo, các bài thí nghiệm thực hành, trong các giờ học vật lí, các buổi ngoại khóa và giờ học tự chọn [11], [33], [41], [53], [59], [81], [82],
Trang 22Sau năm 1990 hệ thống các nước xã hội chủ nghĩa thay đổi nhưng những vấn
đề lý luận và thực tiễn giáo dục phát triển năng lực sáng tạo vẫn giữ nguyên những giá trị to lớn đối với nhân loại và đang được tiếp tục phát triển
1.3.3 Nghiên cứu phát triển tư duy sáng tạo, năng lực sáng tạo cho học sinh trong dạy học vật lí ở Việt Nam
Từ năm 1945 cho tới nay, các nhà giáo dục Việt Nam tiếp thu văn hóa giáo dục của các nền văn minh ngôn ngữ khác nhau: tiếng Pháp, tiếng Đức, tiếng Nga, tiếng Anh, tiếng Tây Ban Nha, tiếng Trung - Nhật,… xây dựng nền giáo dục Việt Nam hiện đại
Các mô hình giáo dục, mô hình dạy học ở nhà trường Việt Nam trong từng thời
kỳ phát triển của đất nước, cũng có những thay đổi đáng kể trong đó có dạy học môn học Vật lí
Ảnh hưởng tích cực của nền giáo dục của CNXH từ Liên Xô và các nước Đông
Âu Chương trình và nội dung SGK Vật lí trước năm 1990 giống các nước trong khối XHCN Tư tưởng, quan điểm và phương pháp dạy học cũng giống nhau
Từ những năm 70 của thế kỷ XX việc phát huy tính tích cực của HS đã được quan tâm, dạy học nêu vấn đề đã được vận dụng trong dạy học vật lí, [33], [41], [53],…
Vận dụng chu trình sáng tạo khoa học trong lý luận dạy học vật lí, trong xây dựng nội dung và phương pháp dạy học vật lí đã triển khai góp phần phát triển tư duy sáng tạo và năng lực sáng tạo cho HS, [86], [87], [93], [94], …
Dạy học vật lí theo định hướng hoạt động tích cực, tự lực phát triển tư duy khoa học và năng lực sáng tạo cho HS, [72], [73], [87],…
Phương pháp nhận thức vật lí đã nghiên cứu, vận dụng vào dạy học vật lí Dạy phương pháp nhận thức qua nội dung học tập vật lí đã mang lại những hiệu quả tích cực, phát triển tư duy vật lí và năng lực sáng tạo cho HS, [86], [61], [94],…
Sử dụng các phương tiện dạy học truyền thống và phương tiện dạy học hiện đại
để tổ chức hoạt động nhận thức của HS trong dạy học vật lí mang lại những hiệu quả
về nhiều mặt đối với nhiệm vụ dạy học vật lí trong nhà trường, [22], [44], [52], [75], [66],…
Các kiểu dạy học hiện đại trong dạy học vật lí tạo điều kiện cho HS phát triển trí tuệ cá nhân, phát triển năng lực chung và năng lực chuyên biệt môn vật lí đặc biệt là
tư duy bậc cao, NLST, [7], [29], [79], [80],…
Trang 23Dạy học tích cực và đổi mới kiểm tra đánh giá năng lực của HS trong dạy học vật lí nhằm xây dựng động cơ học tập cho HS trong học tập, trải nghiệm sáng tạo và NCKH, [7], [8], [32],
1.4 Những vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu
Từ các hướng nghiên cứu trên, có thể thấy còn một số vấn đề cần phải tiếp tục nghiên cứu, hoàn thiện thêm để phát triển NLST cho HS trong thực tiễn dạy học vật lí
mà chúng tôi cần nghiên cứu:
Thứ nhất là: Khái niệm sáng tạo, NLST, HĐST của học sinh trong dạy học ở
trường THPT cần được làm rõ hơn
Thứ hai là: Các hình thức tổ chức HĐST trong dạy học vật lí ở trường THPT cụ
thể như thế nào?
Thứ ba là: Thực trạng phát triển NLST của HS trong dạy học vật lí ở trường
THPT ở mức độ nào?
Thứ tư là: Các nguyên tắc tổ chức HĐST của HS trong dạy học vật lí?
Thứ năm là: Cần có công cụ đo NLST của HS trong dạy học vật lí ở trường THPT
Năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lí được hình thành, phát triển trên cơ sở các năng lực chung và các năng lực chuyên biệt môn Vật lí Giáo dục, dạy học trong nhà trường phải đáp ứng nhu cầu của xã hội, vì thế chuẩn các năng lực nói chung và năng lực sáng tạo nói riêng ngày một yêu cầu càng cao hơn
Để góp phần đóng góp về mặt lí luận và thực tiễn về việc phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh trong dạy học vật lí, chúng tôi nêu lên 5 vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu trong luận án (5 vấn đề này trình bày ở mục 1.4 của luận án)
Trang 24CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ HOẠT ĐỘNG SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG
2.1 Sáng tạo và tư duy sáng tạo
2.1.1 Khái niệm sáng tạo
Theo từ điển tiếng Việt: “Sáng tạo là tìm ra cái mới, cách giải quyết mới, không
bị gò bó phụ thuộc vào cái đã có sẵn” [58] Theo từ điển triết học: “Sáng tạo là một quá trình hoạt động của con người tạo ra những giá trị vật chất, tinh thần, mới về chất” [92, tr 28].Theo Bách khoa toàn thư Liên Xô: “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” [87, tr 133]
Từ các định nghĩa trên, sáng tạo có thể được xem như là một quá trình hoạt động tạo ra cái mới đối với sản phẩm Quan niệm sáng tạo xem xét dưới góc độ đặc điểm của sản phẩm mới gắn với mục đích sử dụng, khái niệm sáng tạo được hiểu là:
“Sáng tạo (Creation) là tạo ra giá trị mới, giá trị mới đó có ích hay có hại là tùy theo quan điểm của người sử dụng và đối tượng nhận hiệu quả của việc sử dụng”[68,
Trong tâm lí học giáo dục, sáng tạo là một phẩm chất tư duy, sáng tạo là năng lực tạo ra cái mới, sáng tạo thường được hiểu là đẻ ra những ý tưởng mới, độc đáo, hữu ích, phù hợp với hoàn cảnh cụ thể
Trong lĩnh vực khoa học công nghệ, có hai dạng sáng tạo là phát minh và sáng chế
- Phát minh là sự phát hiện ra quy luật của sự vật, hiện tượng trong tự nhiên, xã hội và tư duy Những quy luật này đang tác động, đang tồn tại nhưng chưa một ai phát hiện ra trước đó Phát minh là sáng tạo trong khoa học
- Sáng chế là con người dựa trên những kiến thức khoa học (định luật, nguyên
lí, lý thuyết khoa học) và những kinh nghiệm thu nhận được trong cuộc sống, chế tạo
ra sản phẩm phục vụ cho hoạt động của con người Sáng chế là sáng tạo trong lĩnh vực
kỹ thuật và công nghệ
Trang 25Phát minh, sáng chế là hai dạng sáng tạo có mối quan hệ hữu cơ thúc đẩy khoa học - công nghệ phát triển, là nhân tố không thể thiếu trong các cuộc cách mạng khoa học - kỹ thuật trước đây và hôm nay [12], [47], [65], [68]
Sáng tạo của con người đã xây dựng nên nền văn minh như hiện nay, nếu không
có sáng tạo chắc chắn loài người vẫn đang sống như thời tiền sử
2.1.2 Tư duy sáng tạo
2.1.2.1 Tư duy là gì?
“Tư duy là giai đoạn cao của quá trình nhận thức đi sâu vào bản chất và phát hiện ra tính quy luật của sự vật bằng những hình thức như biểu tượng, khái niệm, phán đoán và suy lí” [58, tr 1034]
Trong khoa học về tư duy có nhiều cách để phân loại, dựa vào dấu hiệu đặc trưng, có một số cách phân loại [88, tr 4-9]:
- Dựa trên lịch sử hình thành và phát triển tư duy, người ta chia tư duy thành các loại: Tư duy trực quan - hành động; tư duy trực quan - hình ảnh; tư duy hình tượng (tư duy ngôn ngữ - logic)
- Dựa vào logic hình thức và logic biện chứng, có hai loại tư duy: tư duy logic
và tư duy biện chứng
- Dựa vào tính chất, kết quả của quá trình tư duy: vận dụng trong dạy học, người ta chia tư duy làm ba loại: tư duy tích cực, tư duy độc lập, tư duy sáng tạo
a Tư duy tích cực là loại tư duy dựa vào tính tích cực nhận thức của HS trong
quá trình học tập “Tính tích cực nhận thức là trạng thái hoạt động của học sinh đặc trưng bởi khát vọng học tập, cố gắng trí tuệ và nghị lực cao trong quá trình nắm vững tri thức” [33, tr 43]
Shukina G.I chia tính tích cực thành ba loại: Tích cực tái hiện, bắt chước; tích cực tìm tòi và tích cực sáng tạo
b Tư duy độc lập là loại tư duy dựa vào tính độc lập nhận thức của HS trong
quá trình học tập Tính độc lập là năng lực của HS tham gia hoạt động mà không có sự can thiệp bên ngoài Theo nghĩa rộng, bản chất của tính độc lập là sự chuẩn bị tâm lí cho sự tự học, NCKH Theo nghĩa hẹp, tính độc lập nhận thức là năng lực, nhu cầu học tập và tính tổ chức học tập, cho phép HS tự học
c Tư duy sáng tạo là tư duy tạo ra cái mới Tư duy sáng tạo là tư duy có chứa
tư duy tích cực và tư duy độc lập, nhưng không phải mọi tư duy tích cực đều là tư duy độc lập và không phải mọi tư duy độc lập đều là tư duy sáng tạo
Trang 26- Dựa vào dấu hiệu cấu trúc khác nhau của hiện thực, gồm có những loại tư duy: Tư duy hình tượng, tư duy kinh nghiệm, tư duy khoa học (tư duy lý luận)
- Dựa vào các dấu hiệu đặc thù của đối tượng tư duy, có những loại tư duy như:
Tư duy toán học, tư duy vật lí, tư duy ngôn ngữ, tư duy hội họa,…
2.1.2.2 Tư duy sáng tạo
Trong phân loại tư duy, tư duy sáng tạo là tư duy tạo ra cái mới
Theo Phan Dũng, “Suy nghĩ giải quyết vấn đề và ra quyết định (thinking for prolem solving and Decision Making) là tư duy sáng tạo” [12, tr 31]
Dựa vào lí thuyết hoạt động tâm lí của A.N Leonchiev, Phạm Thanh Nghị cho rằng “Tư duy sáng tạo cần được xem như một hoạt động giải quyết vấn đề mới gồm các thành tố động cơ, hành động logic và hành động trực giác…” [47, tr 208]
Cruxtexki quan niệm tư duy sáng tạo là kết hợp cao nhất, hoàn thiện nhất tư duy tích cực và tư duy độc lập
Nhiều nhà tâm lý học cùng J.C Guilford coi tư duy phân kỳ (tư duy theo chiều ngang) là tư duy sáng tạo Tư duy phân kỳ, theo J.C Guilford (1970) là khả năng đưa
ra những ý tưởng độc đáo với nhiều phương án, giải quyết vấn đề [9], [47], [49], [92]
Tùy theo cách tiếp cận về sáng tạo, các nhà nghiên cứu đã đưa ra các định nghĩa
về tư duy sáng tạo Theo chúng tôi khái niệm tư duy sáng tạo được hiểu như sau: Tư duy sáng tạo là tư duy tìm một cách giải quyết mới trong quá trình giải quyết vấn đề
Đó là quá trình tìm ra bản chất mới, hình thức mới, mô hình mới, phương pháp mới
Qua nghiên cứu người ta cũng đã khái quát được các yếu tố tạo thành tư duy sáng tạo như: (1) nhìn trước được vấn đề; (2) phương pháp giải quyết khác thường; (3) nhìn thấy được mối liên hệ cơ bản; (4) thay đổi hướng nghiên cứu; (5) phối hợp các yếu tố để tạo ra chức năng mới; (6) chuyển từ mô hình này sang mô hình khác; (7) nhìn thấy các giải pháp, các cách giải quyết khác nhau một cách tích cực; (8) nhìn thấy vấn đề mới nảy sinh từ các vấn đề cũ đã giải quyết; (9) biến được cái tư tưởng, quan điểm khác nhau trong một tình huống nào đó; (10) phân tích các hiện tượng, sự kiện theo một trật tự tối ưu/hệ thống; (11) tìm ra tư tưởng chung, khái quát hóa cao; (12) biết trước/ dự đoán trước kết quả
Trong hoạt động tư duy không phải lúc nào tư duy sáng tạo cũng xuất hiện Bởi
vì, tư duy con người không phải chủ yếu là xác lập những liên hệ mới giữa các tri thức
về hiện thực, mà còn là tạo lại (tái hiện) những liên hệ đã biết hoặc nhận thức các liên
hệ đó theo dấu hiệu lĩnh hội đã biết từ trước Chỉ ở một chừng mực nhất định, cá nhân
Trang 27mới tự lực sáng tạo những tri thức mới mà không có sẵn mẫu hoặc không chịu theo mẫu
Như vậy là, có hai kiểu tư duy của cá nhân: Tư duy tái hiện và tư duy sáng tạo Trong quá trình nhận thức học tập, tư duy tái hiện giữ một vị trí quan trọng, vì nếu không thì không thể lĩnh hội một khối lượng nội dung kiến thức lớn của chương trình trong một thời gian ngắn
Dạy học ngày nay không chỉ cố gắng tăng tỉ trọng của tư duy sáng tạo mà còn đòi hỏi học sinh lĩnh hội tri thức bằng con đường tái hiện một cách sáng tạo Nói cách khác phải tổ chức hoạt động nhận thức học tập tiếp cận với phương pháp nhận thức khoa học
* Đặc trưng của tư duy sáng tạo được các nhà nghiên cứu chấp nhận đó là tính độc đáo (Otyginali), tính mềm dẻo (Fluency), tính linh hoạt (Flexibility), tính nhạy cảm vấn đề (Problem sensibility) trong tư duy
- Tính độc đáo của tư duy sáng tạo là phát hiện những mối liên hệ mới, những chức năng mới có tính lạ, hiếm thấy đối với sự vật, hiện tượng, thực tiễn
- Tính mềm dẻo của tư duy sáng tạo thể hiện ở khả năng thay đổi dễ dàng, nhanh chóng về cách nhìn sự vật hiện tượng, sử dụng phương pháp tư duy, có nhiều cách tiếp cận trong phương án GQVĐ, đưa ra ý tưởng và đánh giá ý tưởng theo nhiều cách khác nhau
- Tính linh hoạt của tư duy sáng tạo là không theo khuôn mẫu, “tùy cơ ứng biến”
- Tính nhạy cảm của tư duy sáng tạo là độ tinh tế của các giác quan, sự phong phú về cảm xúc, tình cảm của nhân cách
Bốn đặc trưng của tư duy sáng tạo nói trên, chúng có mối quan hệ hữu cơ, bổ sung cho nhau, là cốt lõi của tư duy sáng tạo, [9], [47], [49], [92]
2.2 Năng lực sáng tạo
2.2.1 Khái niệm năng lực
Có nhiều cách tiếp cận khác nhau, vì thế có nhiều định nghĩa khác nhau về năng lực
- Xem năng lực thuộc phạm trù khả năng (ability, capacity, possibility):
Theo OECD (tổ chức Hợp tác và Phát triển kinh tế thế giới), năng lực là khả năng đáp ứng một cách có hiệu quả những yêu cầu phức tạp trong một bối cảnh cụ thể Denyse, Trembley, “Năng lực là khả năng hành động hiệu quả bằng sự cố gắng dựa trên nguồn lực” Theo Weinert, “Năng lực là tổng hợp các khả năng và kỹ năng sẵn có
Trang 28hoặc học được cũng như sự sẵn sàng của HS nhằm giải quyết những vấn đề nảy sinh
và hành động một cách có trách nhiệm, có phê phán để đi đến giải pháp”
Theo từ điển tiếng Việt, “Khả năng là cái có thể xuất hiện, có thể xảy ra trong những điều kiện nhất định, cái vốn có về vật chất hoặc tinh thần có thể làm được việc
gì đó” [58, tr 488]
Như vậy, khả năng là cái có thể xảy ra hoặc không xảy ra (thành hiện thực hoặc không thành hiện thực) còn năng lực là chắc chắn sẽ thành hiện thực Người có năng lực nào đó nhất định sẽ thực hiện có kết quả trong hoạt động lĩnh vực đó
- Nhóm thứ hai, năng lực thuộc phạm trù hoạt động hoặc đặc điểm, phẩm chất, thuộc tính cá nhân
Theo P.A Rudik, “Năng lực là tính chất tâm - sinh lý của con người chi phối quá trình tiếp thu các kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo cũng như hiệu quả thực hiện một hoạt động nhất định” [9, tr236] Từ định nghĩa này, khái niệm năng lực bao gồm các điều kiện tâm sinh lý chi phối các hoạt động của con người
A.G Covaliop định nghĩa: “Năng lực là tập hợp hoặc tổng hợp những thuộc tính của cá nhân con người, đáp ứng những nhu cầu lao động và đạt được những kết quả cao” [9, tr236]
N.X Lâytex cho rằng: “Năng lực là thuộc tính tâm lí của cá nhân đảm bảo điều kiện để hoàn thành tốt đẹp những loại hoạt động nhất định”
Hai định nghĩa trên nêu lên thuộc tính cá nhân coi đó là điều kiện cho hoạt động
cụ thể
Theo Phạm Minh Hạc: “Năng lực là những đặc điểm tâm lý cá biệt, tạo thành điều kiện quy định tốc độ, chiều sâu, cường độ, của việc tác động vào đối tượng lao động” [9, tr237] Định nghĩa này cho rằng, năng lực là một yếu tố tổ hợp trong một hoạt động cụ thể tạo thành những điều kiện để tác động vào đối tượng lao động
Các định nghĩa trong nhóm thứ hai coi năng lực là đặc tính, phẩm chất, thuộc tính của con người, đúng hơn coi năng lực là hoạt động Đặc trưng của năng lực là bộc
lộ ở hoạt động (thể hiện kỹ năng trong một lĩnh vực cụ thể), hoạt động mang lại hiệu quả, chất lượng, thành công Vì vậy, năng lực ở đây là năng lực thực hiện Ví dụ năng lực giao tiếp bộc lộ ở kỹ năng nói, năng lực hợp tác bộc lộ ở kỹ năng làm việc nhóm,…
Từ các phân tích nêu trên, chúng tôi định nghĩa: Năng lực là thuộc tính cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình giáo dục, rèn luyện cho phép con người thực hiện thành công một loại hoạt động nhất định đạt kết quả mong
Trang 29muốn trong điều kiện cụ thể Định nghĩa này của chúng tôi về năng lực, cho phép xây
dựng nội dung phương pháp và biện pháp hình thành năng lực trong hoạt động đào tạo Năng lực được hình thành và phát triển qua rèn luyện, bộc lộ qua hoạt động giáo dục (mục đích, động cơ, điều kiện, hoạt động, hành động, thao tác)
Dựa vào định nghĩa về năng lực, ta thấy giữa người này và người khác có những năng lực khác nhau Các dấu hiệu khác biệt về năng lực đó là:
+ Khác biệt trong khuynh hướng hoạt động: khuynh hướng là dấu hiệu đầu tiên của năng lực trong hình thành khuynh hướng biểu hiện ở nguyện vọng và ý muốn của con người đối với hoạt động nhất định Ví dụ như trong lĩnh vực hội họa, âm nhạc, toán học, vật lí,…rõ ràng, khuynh hướng cho biết tiền đề bẩm sinh nhất định đối với năng lực trong hoạt động nào đó
+ Khác biệt trong nhịp độ hoạt động đối với từng người Người có năng lực về một hoạt động thuộc lĩnh vực nào đó nếu bắt tay vào thực hiện sẽ dễ dàng hơn người không có năng lực, kết quả chất lượng sẽ tốt hơn nhiều so với người không có năng lực về:
- Số lượng và chất lượng của kết quả hoạt động
- Tính chất độc lập và sáng tạo trong hoạt động
2.2.2 Năng lực sáng tạo
Từ các khái niệm về sáng tạo, tư duy sáng tạo và năng lực, theo chúng tôi: năng lực sáng tạo là năng lực tạo ra những giá trị mới về vật chất và tinh thần, tìm ra cách mới, giải pháp mới, công cụ mới, vận dụng thành công những hiểu biết đã có vào hoàn cảnh mới trong một lĩnh vực hoạt động cụ thể
2.2.2.1 Năng lực sáng tạo trong nghiên cứu khoa học
Năng lực sáng tạo gắn liền với hoạt động sáng tạo của các nhà khoa học Theo I Ia Lecne, có 7 đặc trưng/ biểu hiện của năng lực sáng tạo [41, tr 16-22], đó là:
1 Có sự tự lực chuyển các tri thức và kĩ năng sang một tình huống mới Sự liên hệ giữa tình huống mới và tri thức cũ càng xa bao nhiêu thì mức độ sáng tạo càng cao
2 Nhìn thấy những vấn đề mới trong các điều kiện quen biết “đúng quy cách”
3 Nhìn thấy cấu trúc của đối tượng đang nghiên cứu
4 Nhìn thấy chức năng mới của đối tượng quen biết
5 Xây dựng phương pháp mới, về nguyên tắc khác với những phương án quen thuộc
đã biết
6 Nhìn thấy nhiều cách giải quyết có thể có, lựa chọn cách giải quết tối ưu và tiến hành giải quyết vấn đề
Trang 307 Tạo ra một phương thức giải độc đáo tuy đã biết những phương thức mới
Trong thời đại công nghệ thông tin và truyền thông phát triển Điều kiện nghiên cứu của khoa học và hợp tác nghiên cứu khoa học vô cùng thuận lợi giữa các nhà khoa học, giữa các nhóm nghiên cứu; có thể trao đổi, thảo luận tranh thủ các ý kiến của nhau trong hoạt động khoa học, có thể trực tiếp có thể gián tiếp
Ngoài 7 đặc trưng/ biểu hiện năng lực sáng tạo như đã nêu trên, theo chúng tôi có thể bổ sung thêm những đặc trưng/ biểu hiện sau:
1 Biết thu thập và xử lí nhanh chóng các thông tin, phát hiện ra vấn đề mới, đề xuất được dự đoán mới, một phương án giải quyết mới phù hợp với thực tiễn
2 Trong một đơn vị thời gian, đề xuất được nhiều ý tưởng và từ những ý tưởng khác nhau nhanh chóng lựa chọn ý tưởng tốt nhất
3 Biết kiểm tra, đánh giá hiệu quả phương án giải quyết vấn đề; điều chỉnh những hạn chế, thiếu sót (có khi sai lầm) của phương án giải quyết vấn đề một cách nhanh chóng
2.2.2.2 Vai trò trực giác và tưởng tượng đối với năng lực sáng tạo
Khái niệm trực giác: Theo Gaoxơ “Cách giải quyết đã đến bất ngờ như một tia chớp lóe sáng Tôi không thể nói được cái đã nối liền những kiến thức trước kia của tôi với cái
đã làm cho sự thành công của tôi đã được thực hiện đó là gì” Cái bước nhảy vọt của tư tưởng đó chính là trực giác [92, tr82]
Trực giác là sự bất chợt nhận thức được ngay, không qua một hoạt động tư duy nào
cả về một đối tượng nào đó Vấn đề bản chất tâm sinh lí học của trực giác là vấn đề về cơ chế giải quyết những nhiệm vụ của nhận thức mà không thể thực hiện được bằng con đường suy luận lôgic [47], [87], [92]
Năng lực sáng tạo gắn liền với kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo của chủ thể Trong bất cứ lĩnh vực hoạt động nào, càng có kiến thức sâu rộng và có nhiều kĩ năng, kĩ xảo thì càng nhạy bén trong dự đoán/giải quyết, nhiều phương án để lựa chọn, càng tạo điều kiện cho trực giác phát triển
Khái niệm tưởng tượng: Tưởng tượng là xây dựng trong đầu những hình ảnh mới trên cơ sở các biểu tượng đã có Biểu tượng là hình ảnh sự vật nảy sinh trên vỏ não khi sự vật không còn trực tiếp tác động vào giác quan của chúng ta nữa [68]
Trong quá trình nhận thức lý tính phải trải qua quá trình tư duy Nhưng tư duy không thể đáp ứng được mọi đòi hỏi phức tạp do thực tiễn cuộc sống đặt ra Có những tình huống
có vấn đề con người phải dùng đến quá trình nhận thức bậc cao, đó là sử dụng tưởng tượng
để giải quyết vấn đề
Tưởng tượng có hai mức độ: tưởng tượng tái tạo và tưởng tượng sáng tạo
Trang 31Tưởng tượng tái tạo: Đó là quá trình xây dựng trong đầu những hình ảnh mới, hiện tượng mới với bản thân mình bằng cách sử dụng những tri thức, kinh nghiệm đã có của loài người Dựa trên cơ sở đó để sáng tạo ra các sản phẩm sáng tạo Muốn tưởng tượng tái tạo phong phú, đòi hỏi phải rèn luyện trí nhớ
Tưởng tượng sáng tạo: Đây là mức tưởng tượng cao hơn, phức tạp hơn tưởng tượng tái tạo, xây dựng những biểu tượng mới chưa có trong hiện thực hoặc gợi lại những hình ảnh đã có thực rồi biến hóa chuyển đổi, thêm bớt một số hình ảnh để tạo thành cái mới Tưởng tượng sáng tạo phụ thuộc vào tri thức, năng lực, kinh nghiệm và nhất là nguồn cảm hứng và thái độ trong quá trình hoạt động mang tính sáng tạo Người ta dùng tưởng tượng để sáng tạo Dựa vào tưởng tượng, ta có những ý tưởng khởi nguồn sáng tạo Trí tưởng tượng và năng lực sáng tạo tác động lẫn nhau phát triển trong hoạt động sáng tạo
2.2.2.3 Năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập vật lí
Trong học tập vật lí, năng lực sáng tạo của HS được phản ánh bằng năng lực phát hiện và tìm ra vấn đề, nhiệm vụ mới; vận dụng kiến thức, kĩ năng, kinh nghiệm đã có tiến hành thực hiện các phương án, ý tưởng để phát minh lại những kiến thức mà nhân loại đã
có hoặc sáng chế lại cácthiết bị, máy móc sử dụng trong thực tiễn mà không bị gò bó, phụ thuộc vào cái đã biết
Trong dạy học vật lí ở trường THPT, theo chúng tôi năng lực sáng tạo của học sinh
có những đặc trưng của năng lực sáng tạo của nhà vật lí Có thể nhận biết năng lực sáng tạo trong quá trình dạy học vật lí, được biểu hiện ở 10 đặc trưng sau:
(1) Đề xuất được giả thuyết (hoặc dự đoán)
(2) Thiết kế được phương án thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết (dự đoán) của vấn đề nghiên cứu, thiết kế được nhiều phương án thí nghiệm và lựa chọn được phương án thí nghiệm tối ưu
(3) Giải được bài tập sáng tạo về vật lí
(4) Phát hiện được vấn đề mới (về hiện tượng vật lí, đại lượng vật lí và ứng dụng kĩ thuật vật lí) trong điều kiện quen biết
(5) Nhìn thấy chức năng của một dụng cụ, thiết bị thí nghiệm quen thuộc, thực hiện được nhiều mục tiêu khác nhau và ngược lại thực hiện một mục tiêu có thể sử dụng nhiều thiết bị thí nghiệm khác nhau
(6) Xây dựng phương án mới, về nguyên tắc khác với những phương án quen thuộc đã biết, như thiết kế được thiết bị thí nghiệm mới, mô hình mới
(7) Nhìn thấy nhiều cách giải quyết có thể lựa chọn cách giải quyết tối ưu
Trang 32(8) Có kĩ năng thu thập và xử lí thông tin từ nhiều nguồn khác nhau; biết tổng hợp – khái quát hóa, đề xuất ý tưởng mới, xem xét vấn đề theo cách mới; nêu được ý kiến riêng, cách lí giải riêng khác với những điều đã biết về một hiện tượng vật lí, một quá trình vật lí
mà không phụ thuộc vào ý kiến bạn bè, của GV, không sợ sai
(9) Vận dụng được kiến thức, kĩ năng vào thực tiễn theo phương thức mới
(10) Biết kiểm tra, đánh giá, điều chỉnh các kết quả học tập một cách nhanh chóng
2.2.2.4 Sự hình thành và phát triển năng lực sáng tạo
Tâm lí học hiện đại chỉ rõ, con người sinh ra chưa có năng lực, chưa có nhân cách Chỉ trong quá trình sống, học tập, lao động, giao lưu con người đã hình thành và phát triển nhân cách của mình Sự hình thành và phát triển năng lực nói chung và năng lực sáng tạo nói riêng chịu sự tác động của nhiều yếu tố trong đó có yếu tố hoạt động chủ thể
và yếu tố giao lưu trong xã hội
- Yếu tố sinh học: di truyền trong sự hình thành năng lực sáng tạo Di truyền là sự tái tạo, sự truyền lại trong bản đồ gen Di truyền tạo điều kiện ban đầu để con người có thể hoạt động có kết quả trong một lĩnh vực nhất định, gọi đó là “tư chất” “bẩm sinh”, nó chỉ tạo tiền đề về phát triển năng lực Những tư chất được di truyền chỉ đặc trưng cho những lĩnh vực rất rộng mà không định hướng vào một lĩnh vực hoạt động hay sáng tạo
cụ thể nào Yếu tố di truyền có tác động tới sự phát triển năng lực sáng tạo nhưng không đáng kể
- Yếu tố hoạt động của chủ thể: Các nhà khoa học có tên tuổi đều phát biểu thiên tài, chín mươi chín phần trăm là do lao động, một phần trăm là do bẩm sinh Điều đó nói lên năng lực không có sẵn trong con người Bằng hoạt động của chính mình trong hoạt động sáng tạo mới có năng lực sáng tạo
- Yếu tố môi trường xã hội, môi trường học tập: Con người hoạt động trong một môi trường xã hội, môi trường học tập nhất định Môi trường sống và học tập, các bộ phận của môi trường như gia đình, nhà trường, bạn bè, thầy cô,… tác động đến mỗi học sinh Như vậy, môi trường tạo nên động cơ, mục đích, phương tiện hành động học tập Hoạt động học tập đã hình thành và phát triển năng lực của học sinh trong đó có năng lực sáng tạo
- Yếu tố giáo dục/dạy học: Hoạt động giáo dục/dạy học tạo ra những loại hoạt động
đa dạng, phong phú, tạo điều kiện để hình thành và phát triển các loại năng lực Hoạt động sáng tạo trong học tập là nơi hình thành và phát triển năng lực sáng tạo của HS Dạy học đi trước sự phát triển, thúc đẩy sự phát triển là yếu tố quyết định sự hình thành và phát triển năng lực sáng tạo
Trang 332.3 Hoạt động sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lí
2.3.1 Hoạt động học tập vật lí của học sinh ở trường phổ thông
2.3.1.1 Khái niệm hoạt động học
Hoạt động học tập còn gọi là hoạt động học Khái niệm hoạt động học được tiếp cận theo một trong ba cách khác nhau, đó là: tiếp cận theo tâm lí học hành vi (quan tâm đến sản phẩm cuối cùng của sản phẩm học hay hành vi nhận biết); tiếp cận theo tâm lí học nhận thức (tiếp cận về trí tuệ) [69], [72]; tiếp cận theo lý thuyết thông tin [69],
“Hoạt động học là hoạt động đặc thù của con người nhằm tiếp thu những tri thức, kĩ năng, kinh nghiệm mà loài người đã tích lũy được đồng thời phát triển phẩm chất, năng lực người học” [87, tr33]
Hoạt động học có phạm vi rất rộng (về nội hàm và ngoại diên của khái niệm) Ở đây, hoạt động học được xem xét là hoạt động học của HS ở trường phổ thông
a Đặc điểm của hoạt động học theo quan điểm hiện đại
- Hoạt động học làm thay đổi chính bản thân người học Thông thường, các hoạt động hướng vào làm biến đổi đối tượng khách quan, trong khi đó hoạt động học lại làm cho chính chủ thể của hoạt động (người học) thay đổi và phát triển trong quá trình thực hiện hoạt động
- Học trong hoạt động, học bằng hoạt động Người học tái tạo lại những tri thức, kĩ năng, kinh nghiệm của loài người biến chúng thành vốn liếng riêng của mình Quá trình đó người học tiếp thu được cả phương pháp chiếm lĩnh tri thức, phương pháp sáng tạo nói cách khác là cách học
- Mục đích của hoạt động học là: học để biết, học để làm, làm một cách sáng tạo; học để cùng sống, cùng hợp tác, đoàn kết giúp đỡ nhau trong học tập và cuộc sống; học để khẳng định mình tạo ra sự phát triển toàn diện về năng lực và nhân cách [8], [71], [87]
b Cấu trúc của hoạt động học
Hoạt động học với tính chất là một hoạt động nên nó có cấu trúc giống như hoạt động nói chung Vì thế cấu trúc của hoạt động học gồm có 6 thành phần có quan hệ, tác động lẫn nhau Một bên là động cơ học tập, mục đích học, phương tiện và điều kiện học và bên kia là hoạt động học, hành động học, thao tác học (xem: sơ đồ 1 Cấu trúc tâm lí của hoạt động, trang 9 luận án)
2.3.1.2 Hoạt động học tập vật lí ở trường phổ thông
Hoạt động hoc tập vật lí ở trường phổ thông là hoạt động nhận thức của học sinh trong quá trình hình thành kiến thức, kĩ năng, thái độ theo mục đích của môn học vật lí Nhận thức vật lí là nhận thức chân lí khách quan Sự phát triển của vật lí học bên cạnh sự
Trang 34phát triển của các khái niệm, phát sinh ra các định luật, thuyết vật lí,… các nhà khoa học còn sáng tạo ra nhiều phương pháp nhận thức có hiệu quả
Tổ chức hoạt động nhận thức cho HS trong dạy học vật lí ở trường phổ thông chính
là dạy học cho HS phương pháp sáng tạo trong nghiên cứu vật lí [64], [72], [86]
Hoạt động học vật lí muốn có hiệu quả phải xây dựng động cơ học tập tích cực (phối hợp giữa động cơ ngoài và động cơ trong)
Mục đích hoạt động học vật lí, đó là mục tiêu cụ thể mà HS đạt được sau mỗi bài, mỗi chương, mỗi phần của môn Vật lí
Hành động học vật lí, đó là những hành động phổ biến trong hoạt động nhận thức vật lí của HS ở trường phổ thông (20 hành động) [87, tr36-37]
Tương ứng với hành động vật chất và hành động trí tuệ có hai loại thao tác: thao tác vật chất và thao tác tư duy [86], [87]
2.3.2 Hoạt động sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lí
Hoạt động sáng tạo của HS là hoạt động học cần phải huy động tư duy sáng tạo
và năng lực sáng tạo để GQVĐ trong học tập
Cần phải hiểu và thống nhất một quan điểm chung: Đối với học sinh trong quá trình sáng tạo, tạo ra cái mới không phải là đối với xã hội, nhưng cái mới ấy đồng thời lại có ý nghĩa xã hội, bởi vì quá trình hoạt động sáng tạo của HS giống và có khi trùng với quá trình sáng tạo của nhà khoa học, nhà sáng chế; HS là con người của xã hội trưởng thành về mặt sáng tạo Sự khác nhau chỉ là qui mô của vấn đề, ở trình độ độc lập trong khi tiến hành giai đoạn này hay giai đoạn khác của quá trình sáng tạo, về bản thân của quá trình sáng tạo thì không hề có sự khác biệt về nguyên tắc nào cả Sáng tạo của
HS và sáng tạo của nhà khoa học giống hệt nhau về sự nỗ lực, về khó khăn và về qui trình
Trong các tài liệu về lý luận dạy học hiện đại, học tập và sáng tạo không phải là hai mặt tách biệt mà là hai mặt của một quá trình gắn bó chặt chẽ với nhau Học không chỉ “tiếp thu” kinh nghiệm đã có sẵn của nhân loại mà còn là “sáng tạo lại” cho bản
thân mình [24], [29], [31], [43], [48], [70], [71], [72], [87]
Khi nói tới các hoạt động sáng tạo trong dạy học là muốn nói tới các hoạt động
mang đậm bản chất của phương pháp sáng tạo trong NCKH [48, tr 316]
Theo chúng tôi có thể định nghĩa hoạt động sáng tạo của học sinh như sau: Hoạt động sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lí là hoạt động học tập phỏng theo hoạt động sáng tạo của nhà vật lí
Trang 352.3.3 Nguyên tắc tổ chức hoạt động sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lí
Hoạt động sáng tạo của học sinh trong dạy học vật lí là hoạt động học tập được phỏng theo hoạt động sáng tạo của nhà vật lí Tổ chức hoạt động sáng tạo của HS cần phải bảo đảm các nguyên tắc, chúng tôi đề xuất 8 nguyên tắc sau đây:
Nguyên tắc 1: Phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập vật lí
Nguyên tắc này được thực hiện thông qua các hình thức học tập trong các hình thức tổ chức dạy học vật lí trong nhà trường
Trong môi trường giáo dục thuận lợi đối với hoạt động dạy học sáng tạo: Dạy sáng tạo, học sáng tạo Học sinh được học các kiến thức, kĩ năng và thái độ về sáng tạo Phương pháp sáng tạo, thủ thuật sáng tạo được hình thành và phát triển trong quá trình dạy học vật lí; HS được rèn luyện một cách thường xuyên sử dụng các công cụ, phương tiện của hoạt động sáng tạo Dạy học đi trước sự phát triển tư duy sáng tạo và năng lực sáng tạo Năng lực sáng tạo gắn liền với hoạt động sáng tạo của học sinh
Nguyên tắc 2: Nguyên tắc bảo đảm tính thống nhất giữa tính khoa học, tính giáo dục và tính định hướng nghề nghiệp cho học sinh trong hoạt động sáng tạo
Hoạt động sáng tạo giúp cho học sinh có tri thức vật lý sâu, rộng Từng bước học sinh chiếm lĩnh những phương pháp nghiên cứu, phương pháp tự học, có thói quen suy nghĩ và làm việc một cách khoa học, hứng thú học tập vật lý Nhờ đó mà phẩm chất, nhân cách tốt đẹp của học sinh được hình thành và phát triển Học sinh tự đánh
giá năng lực sáng tạo của mình để tự lựa chọn nghề nghiệp trong tương lai
Nguyên tắc 3: Nguyên tắc đảm bảo tính thống nhất giữa lý thuyết và thực tiễn trong hoạt động sáng tạo
Nguyên tắc đảm bảo sự thống nhất giữa lý thuyết và thực tiễn trong hoạt động sáng tạo có ý nghĩa và tầm quan trọng đặc biệt Nó giúp học sinh có điều kiện thuận lợi nắm vững lý thuyết vật lý, biết vận dụng tri thức vào thực tế Nó giúp cho nhiệm vụ giáo dục kỹ thuật tổng hợp, hướng nghiệp trong dạy học vật lý đạt được mức độ cao Học sinh được trải nghiệm, được hoạt động thực tế như: Thiết kế, lắp ráp các thiết bị thí nghiệm, tạo ra các sản phẩm theo các đề tài dạy học theo dự án, chế tạo các thiết bị thí nghiệm,… tạo điều kiện thuận lợi cho học sinh phát huy cao độ tính tích cực, độc lập, sáng tạo
Nguyên tắc 4: Nguyên tắc đảm bảo sự thống nhất giữa cái cụ thể và cái trừu tượng trong quá trình sáng tạo
Hoạt động nhận thức sáng tạo đòi hỏi trực giác và hình tượng Quá trình sáng tạo không tách rời, quá trình nhận thức theo quy luật “Từ trực quan sinh động đến tư
Trang 36duy trừu tượng, từ tư duy trừu tượng đến thực tiễn” Như vậy, đã diễn ra sự di chuyển
từ cái cụ thể đến cái trừu tượng, từ vật chất đến ý thức, từ dấu hiệu hiện tượng đến khái niệm và ngược lại,…
Trong dạy học sáng tạo tính trực quan có dấu hiệu nhất định của nó Vì thế, các phương tiện trực quan cho phép mở rộng giới hạn khả năng của cơ quan cảm giác Nhờ đó làm chỗ dựa cho hoạt động nhận thức sáng tạo trong việc tìm kiếm tri thức
mới và vận dụng tri thức vào thực tiễn
Nguyên tắc 5: Nguyên tắc đảm bảo tính vững chắc của tri thức và tính mềm dẻo, linh hoạt của tư duy trong quá trình hoạt động sáng tạo
Sự sáng tạo và mức độ sáng tạo phụ thuộc vào nền tảng tri thức và kinh nghiệm của học sinh Tính bền vững tri thức vật lý của học sinh nhờ tính tích cực, tự lực ôn tập, luyện tập thường xuyên của học sinh
Quá trình nắm vững hệ thống tri thức kỹ năng, kỹ xảo liên quan mật thiết với hoạt động tư duy nói chung và tư duy sáng tạo của học sinh nói riêng Qua hoạt động của tư duy chiếm lĩnh tri thức, kỹ năng, kỹ xảo mới và đồng thời quá trình đó lại làm cho hoạt động của tư duy thêm linh hoạt và mềm dẻo Tính linh hoạt và mềm dẻo của
tư duy chính là đặc trưng của tư duy sáng tạo Nhờ đó năng lực sáng tạo của học sinh được phát triển, có năng lực vận dụng tri thức trong các tình huống quen thuộc của nội dung học tập, ngoài ra còn có khả năng giải quyết những tình huống mới muôn màu muôn vẻ trong thực tiễn cuộc sống hiện đại
Nguyên tắc 6: Nguyên tắc đảm bảo sự thống giữa tính vừa sức chung và tính vừa sức riêng trong quá trình hoạt động sáng tạo
Theo quan điểm của dạy học hiện đại, dạy học vừa sức có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong quá trình dạy học Vì vậy, yêu cầu và nhiệm vụ hoạt động sáng tạo của học sinh phải phù hợp với giới hạn cao nhất của “vùng phát triển trí tuệ gần nhất” của học sinh để học sinh có thể hoàn thành được với sự nỗ lực cao nhất về trí tuệ và thể lực
Thực hiện nguyên tắc này đòi hỏi giáo viên phải lựa chọn nội dung, vận dụng phối hợp các phương pháp và hình thức tổ chức dạy học sao cho phù hợp với trình độ chung của lớp học, chỉ đạo hoạt động sáng tạo theo quan điểm phân hóa, cá biệt hóa trong dạy học
Để thực hiện tốt nguyên tắc đảm bảo sự thống nhất giữa tính vừa sức chung và tính vừa sức riêng trong hoạt động sáng tạo đòi hỏi giáo viên một số nhiệm vụ sau:
- Nắm vững đặc điểm đối tượng học sinh, nhất là năng lực nhận thức trong dạy học Vật lý
Trang 37- Giáo viên phải dẫn dắt học sinh thực hiện hoạt động sáng tạo từ đơn giản đến phức tạp trong quá trình nắm vững tri thức, rèn luyện kỹ năng và vận dụng tri thức trong tình huống mới,…
- Cần cá biệt hóa theo trình độ nhận thức, hứng thú và năng khiếu,… để mọi HS cùng tích cực tham gia vào hoạt động sáng tạo
Nguyên tắc 7: Nguyên tắc đảm bảo sự thống nhất giữa vai trò tự giác, tích cực, độc lập của học sinh với vai trò chủ đạo của giáo viên trong quá trình hoạt động sáng tạo
Trong dạy học, hoạt động dạy và hoạt động học thống nhất biện chứng với nhau, chi phối mối quan hệ giữa giáo viên và học sinh trong quá trình dạy học
Quá trình hoạt động sáng tạo đòi hỏi học sinh phải tự giác, tích cực, tự lực nhận thức Học sinh phải huy động ở mức cao nhất các chức năng tâm lí, đặc biệt là chức năng tư duy liên quan đến nhiệm vụ học tập Trong quá trình này, thể hiện rõ nét sự kết hợp, thống nhất giữa nhận thức với yếu tố tình cảm và ý chí Tính tích cực nhận thức phát triển đến mức độ cao sẽ làm hình thành tính độc lập nhận thức, từ đó mới có được nhận thức sáng tạo
Vai trò chủ đạo của giáo viên có ý nghĩa cực kỳ to lớn đối với sự phát triển tư duy sáng tạo và năng lực sáng tạo của học sinh, giáo viên là người tổ chức, định hướng hoạt động sáng tạo của học sinh, làm “bà đỡ”, “giàn giáo” trợ giúp học sinh hành động
tư duy đạt được sự sáng tạo trong học tập
Sự thống nhất hoạt động học và hoạt động dạy quyết định đến chất lượng, hiệu quả của hoạt động sáng tạo
Nguyên tắc 8: Nguyên tắc đảm bảo sự hợp tác giữa cá nhân và tập thể trong quá trình hoạt động sáng tạo
Quan điểm của dạy học hiện đại trong học tập đòi hỏi tính tự lực của học sinh
và sự hợp tác nhóm (theo quan điểm sư phạm tương tác)
Hoạt động tự lực của học sinh và hoạt động nhóm có mối quan hệ mật thiết với nhau, trong hoạt động học tập nói chung và hoạt động sáng tạo nói riêng hướng đến việc nâng cao chất lượng và hiệu quả của quá trình học tập Mọi ý tưởng và hành động của cá nhân
và tập thể nhóm trong quá trình hoạt động sáng tạo có ý nghĩa đặc biệt “học thầy không tày học bạn” Ngoài ra, còn hình thành và phát triển năng lực tổ chức, năng lực hợp tác của mỗi học sinh trong học tập và hoạt động xã hội
Trang 382.4 Phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong quá trình dạy học vật lí 2.4.1 Cơ sở khoa học về phát triển NLST của học sinh
lí thuyết đến kiểm tra bằng thực nghiệm Nếu những sự kiện thực nghiệm mới không phù hợp với lí thuyết thì phải xem lại lí thuyết, chỉnh lí lại hoặc thay đổi Mô hình trừu tượng mới dùng làm nguồn tri thức mới (sơ đồ 2)
Sơ đồ 2 Chu trình sáng tạo khoa học của V.G Razumôpxki
Quá trình sáng tạo diễn ra theo chu trình, trong đó giai đoạn đề xuất mô hình (giả thuyết) và giai đoạn đưa ra phương án thí nghiệm kiểm tra hệ quả đòi hỏi năng lực sáng tạo cao nhất Trong hai giai đoạn này không có con đường suy luận lôgic mà chủ yếu dựa vào trực giác, buộc phải đưa ra một phỏng đoán mới, một giải pháp mới chưa hề có, một hoạt động sáng tạo thực sự [97, tr 14], [86, tr 28]
Có thể xây dựng quá trình dạy học bao gồm 4 giai đoạn phù hợp với chu trình sáng tạo khoa học của V.G Razumôpxki Rõ ràng, khuôn khổ bài học vật lí không cho phép tổ chức quá trình học tập sao cho học sinh “khám phá lại” hoàn toàn những định luật vật lí, nhưng cũng hoàn toàn đủ để học sinh “trải qua” những phát hiện khoa học,
Mô hình giả định (giả thuyết)
Hệ quả logic
Thí nghiệm kiểm chứng
Sự kiện khởi đầu
Trang 39hiểu được vai trò, vị trí của những thành phần trong chu trình sáng tạo: ý nghĩa của những sự kiện xuất phát, vai trò sáng tạo của lí thuyết, tầm quan trọng của sự kiểm tra bằng thực nghiệm những hệ quả lí thuyết Tất cả những cái đó tạo điều kiện phát triển năng lực sáng tạo của học sinh [87], [93]
Có thể mô tả quá trình nhận thức vật lí chi tiết hơn, gồm các giai đoạn điển hình sau:
Thực tiễn Vấn đề Giả thuyết Hệ quả Định luật Lý thuyết Thực tiễn
2.4.1.2 Dạy học và phát triển năng lực nhận thức
Dạy học là một dạng hoạt động Hoạt động dạy học gồm hai hoạt động liên quan với nhau, tác động qua lại với nhau: Hoạt động dạy của GV và hoạt động học của HS Hai hoạt động này đều có chung một mục đích cuối cùng là làm cho học sinh lĩnh hội được nội dung học, đồng thời phát triển nhân cách, năng lực của mình Trong sự đa dạng phát triển nhân cách thì phát triển năng lực nhận thức là cơ sở có ảnh hưởng lớn đến việc phát triển các năng lực khác Thành tựu quan trong nhất của tâm lí học phát triển là hai lí thuyết phát triển nhận thức của Jean Piaget (1896 – 1980) và L Vưgôtski (1896-1934)
Lí thuyết của J Piaget nhấn mạnh rằng: Học sinh giữ một vai trò rất tích cực trong việc thích nghi với môi trường Lí thuyết phát triển nhận thức của J Piaget với phương pháp tiếp cận duy vật biện chứng, tạo nên một cơ sở khoa học cho tâm lí học phát triển: tri thức nảy sinh từ hành động [54], [87]
Vấn đề dạy học và sự phát triển của trí tuệ học sinh đã được L Vưgôtski giải quyết một cách độc đáo bằng lý thuyết “vùng phát triển gần” Theo L Vưgôtski, chỗ tốt nhất cho sự phát triển nhận thức là “vùng phát triển gần” Vùng đó là khoảng nằm giữa trình độ phát triển hiện tại được xác định trình độ độc lập GQVĐ và trình độ gần nhất
mà HS có thể đạt được với sự giúp đỡ của người lớn hay bạn bè khi GQVĐ Nói cách khác, vùng phát triển gần là khoảng trống giữa nơi mà HS đang đứng khi GQVĐ và nơi
mà HS đó cần phải đến với sự giúp đỡ của người khác [21], [87], [90]
Lý thuyết về vùng phát triển gần dẫn đến một kết luận quan trọng: Chỉ có dạy học đi trước sự phát triển mới là dạy học tốt; các quá trình dạy học tạo ra vùng phát triển gần, các quá trình phát triển đi sau các quá trình dạy học
2.4.2 Dạy học giải quyết vấn đề trong môn vật lí ở trường THPT
Từ những năm 60 của thế kỉ XX, xuất hiện phương pháp dạy học nêu vấn đề, nêu và giải quyết vấn đề, đặt và giải quyết vấn đề, giải quyết vấn đề, phát hiện và giải
Trang 40quyết vấn đề,… là những thuật ngữ được dùng trong lý luận và phương pháp dạy học các môn khác nhau Tuy thuật ngữ có khác nhau nhưng điểm chung của các thuật ngữ
kể trên về mặt cấu trúc phương pháp đó vẫn là giải quyết vấn đề
Theo I Ia Lecne: “Bất cứ lúc nào và bất cứ ở đâu, năng lực sáng tạo đều nảy sinh và phát triển trong quá trình giải quyết vấn đề” [41, tr34] Còn theo Phạm Hữu Tòng: “Dạy học GQVĐ có tác dụng phát huy hoạt động nhận thức tích cực, tự chủ của
HS, giúp HS chiếm lĩnh được kiến thức khoa học sâu sắc, vững chắc, vận dụng được, đồng thời đảm bảo phát triển trí tuệ, năng lực sáng tạo của HS trong quá trình học tập” [71, tr95]
Dạy học GQVĐ (dạy học nêu vấn đề) có ba chức năng quan trọng, đó là:
- Chức năng thứ 1: Phát huy các tiềm lực sáng tạo, hình thành các cấu trúc của hoạt động sáng tạo
- Chức năng thứ 2: Đảm bảo cho HS lĩnh hội một cách sáng tạo các tri thức và phương pháp hoạt động
- Chức năng thứ 3: Đảm bảo cho HS nắm được một cách sáng tạo các phương pháp của khoa học hiện đại ở trình độ vừa sức và cần thiết đối với học sinh phổ thông [41, tr35-36]
Dạy học giải quyết vấn đề (DHGQVĐ) được xem là phương pháp tổng quát về phương hướng dạy học Tư tưởng cơ bản của phương pháp DHGQVĐ là đưa quá trình học tập của người học về gần với quá trình tìm tòi, phát hiện, khám phá của các nhà
khoa học Tư tưởng ấy được lý giải bằng quan điểm cho rằng: Không gì tốt hơn đưa người học vào chính quá trình tìm tòi, nghiên cứu có hiệu quả của nhà khoa học
DHGQVĐ đặc trưng bởi sự hiện diện của hai yếu tố thành phần: tình huống có vấn
đề và giả thuyết để giải quyết vấn đề
2.4.2.1 Khái niệm “vấn đề”, “tình huống vấn đề”
Khái niệm vấn đề dùng để chỉ một khó khăn, một nhiệm vụ nhận thức mà người học
không thể giải quyết được bằng kiến thức và kinh nghiệm sẵn có, theo một khuôn mẫu
có sẵn Nghĩa là không thể dùng tư tuy tái hiện đơn thuần để giải quyết mà phải tìm tòi sáng tạo để giải quyết, khi giải quyết được thì người học thu nhận được kiến thức, kỹ năng mới
“Vấn đề” chứa đựng câu hỏi nhưng đó là câu hỏi về một cái chưa biết, câu hỏi mà
câu trả lời là một cái mới, phải tìm tòi sáng tạo mới xây dựng được chứ không phải là câu hỏi chỉ đơn thuần yêu cầu nhớ lại những kiến thức đã có