xây dựng và sử dụng bài tập phần áp suất khoa học tự nhiên 8 nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh

Với niềm mong muốn đóng góp vào quá trình tái chế đổi phương pháp giảng dạy môn Vật lí, nhằm mục đích nâng cao chất lượng giảng dạy và học tập, kích thích khả năng sáng tạo và tăng hiệu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN HỒNG NHUNG

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP PHẦN “ÁP SUẤT” - KHOA HỌC TỰ NHIÊN 8 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO

CỦA HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM VẬT LÍ

HÀ NỘI - 2024

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC

NGUYỄN HỒNG NHUNG

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP PHẦN “ÁP SUẤT” - KHOA HỌC TỰ NHIÊN 8 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Trần Huy Hoàng, là người đã trực tiếp và tận tình hướng dẫn tác giả trong quá trình thực hiện đề tài này Trong suốt hơn một năm vừa qua, mặc dù Thầy rất bận rộn với công việc nghiên cứu, giảng dạy, cũng như công việc gia đình, nhưng Thầy vẫn dành thời gian quý báu để chỉ bảo giúp tác giả thực hiện đề tài Sự giúp đỡ, động viên kịp thời cùng những tình cảm mà Thầy dành cho tác giả đã là nguồn động lực giúp tác giả vượt qua những khó khăn gặp phải trong quá trình nghiên cứu đề tài này Thầy là một tấm gương sáng về sự nghiêm túc trong công việc, cũng như sự cống hiến không mệt mỏi cho khoa học và cho thế hệ trẻ của đất nước

Tác giả xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban giám hiệu, các thầy, các cô tại Trường Đại học Giáo dục, Đại học Quốc gia Hà Nội đã tạo điều kiện học tập cũng như trang bị cho tác giả những kiến thức quý báu để thực hiện được đề tài này đồng thời làm giàu thêm vốn kiến thức để bản thân có thể tiếp tục thực hiện tốt hơn công việc của mình sau này Đồng thời, cũng xin được cảm ơn đến Ban giám hiệu, nhóm Vật lí – tổ Khoa học tự nhiên, các đồng nghiệp và các em học sinh trường THCS Đức Giang đã tạo điều kiện giúp đỡ tác giả trong quá trình nghiên cứu và thực nghiệm sư phạm

Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè, những người luôn ủng hộ và động viên tác giả vượt qua những khó khăn để hoàn thành tốt luận văn này

Hà Nội, tháng 6 năm 2024

Tác giả

Nguyễn Hồng Nhung

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

Thứ tự Viết tắt Viết đầy đủ

2 BTST Bài tập sáng tạo 3 BTVL Bài tập vật lí

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Cấu trúc năng lực sáng tạo của học sinh trong môn học Vật lí [20]

11

Bảng 1.2 Mức độ thể hiện năng lực sáng tạo của học sinh [20] 13

Bảng 3.1 Đối tượng và địa bàn TN sư phạm 75

Bảng 3.2 Tổng hợp kết quả bài kiểm tra 1 (15 phút) 80

Bảng 3.3 Phần trăm học sinh đạt điểm từ xi trở xuống bài kiểm tra 1 (15p) 80 Bảng 3.4 Phân loại kết quả học tập bài kiểm tra lần 1 (15 phút) 80

Bảng 3.5 Tổng hợp các tham số đặc trưng bài kiểm tra lần 1 (15 phút) 81

Bảng 3.6 Tổng hợp kết quả bài kiểm tra 2 (15 phút) 82

Bảng 3.7 Phần trăm học sinh đạt điểm từ xi trở xuống bài kiểm tra 2 (15p) 82 Bảng 3.8 Phân loại kết quả học tập bài kiểm tra lần 2 (15 phút) 83

Bảng 3.9 Tổng hợp các tham số đặc trưng bài kiểm tra lần 2 (15 phút) 83

Bảng 3.10 Tổng hợp kết quả bài kiểm tra 3 (45 phút) 85

Bảng 3.11 Phần trăm học sinh đạt điểm từ xi trở xuống bài kiểm tra 3 (45p)85 Bảng 3.12 Phân loại kết quả học tập bài kiểm tra lần 3 (45 phút) 85

Bảng 3.13 Tổng hợp các tham số đặc trưng bài kiểm tra lần 3 (45 phút) 86

DANH MỤC HÌNH, ĐỒ THỊ Hình:

Hình 2.1 Cấu trúc các kiến thức cơ bản chươո g “Khối lượng riêng và áp

suất” – Khoa học tự nhiên 8 34

Hình 2.2 Cấu tạo tai và quá trình thu nhận âm thanh của tai 37

Đồ thị: Đồ thị 3.1 Đường lũy tích của các lớp TN1 - ĐC1 bài kiểm tra 1 81

Đồ thị 3.2 Đường lũy tích của các lớp TN2 - ĐC2 bài kiểm tra 1 81

Đồ thị 3.3 Đường lũy tích của các lớp TN1 - ĐC1 bài kiểm tra 2 83

Đồ thị 3.4 Đường lũy tích của các lớp TN2 - ĐC2 bài kiểm tra 2 84

Đồ thị 3.5 Đường lũy tích của các lớp TN1 - ĐC1 bài kiểm tra 3 86

Đồ thị 3.6 Đường lũy tích của các lớp TN2 - ĐC2 bài kiểm tra 3 86

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Giả thuyết khoa học 2

4 Khách thể và đối tượng nghiên cứu 2

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 3

6 Phạm vi nghiên cứu 3

7 Phương pháp nghiên cứu 3

8 Cấu trúc của luận văn 4

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP VẬT LÝ NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH 5

1.1 Sáng tạo và năng lực sáng tạo 5

1.1.1 Sáng tạo 5

1.1.2 Năng lực sáng tạo 6

1.1.3 Cấu trúc của năng lực sáng tạo 9

1.1.4 Biểu hiện của năng lực sáng tạo 12

1.3.1 Dạy học phát triển năng lực sáng tạo 21

1.3.2 Sử dụng bài tập vật lí để phát triển năng lực sáng tạo học sinh 23

1.4 Khảo sát và đánh giá thực trạng về sử dụng bài tập vật lí trong dạy học phát triển năng lực sáng tạo học sinh tại trường THCS 24

1.4.1 Mục đích và đối tượng điều tra 24

1.4.2 Phương pháp điều tra 24

1.4.3 Kết quả điều tra 25

1.4.4 Nguyên nhân của thực trạng 27

1.5 Xây dựng thang đo đánh giá năng lực TDST của HS trong dạy học

BTST về vật lí 28

Kết luận chương 1 32

CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬPPHẦN “ÁP SUẤT” – KHOA HỌC TỰ NHIÊN 8 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH 33

2.1 Cấu trúc nội dung kiến thức phần “Áp suất” – Khoa học tự nhiên 8 33

2.2 Một số nguyên tắc được sử dụng để xây dựng bài tập sáng tạo 38

2.3 Xây dựng các bài tập sáng tạo phần “Áp suất” – KHTN 8 và hướng dẫn giải 42

2.3.1 Xây dựng bài tập phần áp suất trên bề mặt 42

2.3.2 Xây dựng bài tập phần Áp suất chất lỏng, áp suất khí quyển 46

2.3.3 Xây dựng bài tập phần Lực đẩy Archimedes 47

2.4 Hướng dẫn sử dụng hệ thống bài tập sáng tạo 53

2.4.1 Sử dụng trong các tiết hình thành kiến thức mới 53

2.4.2 Sử dụng bài tập sáng tạo trong các tiết ôn tập, luyện giải bài tập và các tiết tự chọn 53

2.4.3 Sử dụng các bài tập sáng tạo trong các tiết kiểm tra 54

Kết luận chương 2 72

CHƯƠNG 3 74

THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 74

3.1 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 74

3.1.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 74

3.1.2 Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm 74

3.2 Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm 75

3.2.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 75

3.2.2 Nội dung thực nghiệm sư phạm 75

3.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 75

3.6 Đánh giá chung về thực nghiệm sư phạm 87

MỞ ĐẦU 1 Lí do chọn đề tài

Hiện nay, trong bối cảnh cách mạng công nghiệp lần thứ tư và sự phát triển khổng lồ của thông tin trên nhiều lĩnh vực, thế giới đang chuyển sang giai đoạn toàn cầu hoá, do đó vai trò của giáo dục ngày một được khẳng định Mục tiêu chính của hoạt động giáo dục là đào tạo và phát triển nguồn nhân lực tốt, thực hiện việc nuôi dưỡng nhân tài và tăng cao trình độ văn minh của toàn dân tộc Trong quá trình đổi mới, yêu cầu đối với trường học là tạo nên những người có khả năng tự tình năng, tích cực và sáng tạo để đáp ứng nhu cầu của cả xã hội

Chiến lược phát triển giáo dục tại Việt Nam từ năm 2021 đến năm 2030 đã đặt mục tiêu rõ ràng là phát triển toàn diện người dân Việt Nam, tối ưu hoá tiềm năng và khả năng sáng tạo của mỗi cá nhân, tạo nên cơ sở cho mục tiêu xây dựng một đất nước giàu, mạnh, dân chủ, công bằng, văn minh, phồn vinh và hạnh phúc Chiến lược này được thiết kế với mục tiêu tạo ra một hệ thống giáo dục tự do, mang tính trọn đời, công bằng và tương đối, hướng tới việc chuẩn hóa, hiện đại hoá, dân chủ hoá, xã hội hoá và tích hợp với các quốc gia trên thế giới Mục đích cuối cùng của chiến lược này là để mỗi cá nhân, mỗi công dân có ý thức học tập, rèn luyện và tích lũy kiến thức Theo điều 7, chương I trong Luật giáo dục Việt Nam năm 2019, "phương pháp giáo dục phải có tính khoa học, góp phần tạo ra tính tích cực, tự giác, chủ động, tư duy sáng tạo cho người học; tăng cường cho người học khả năng tự học và hợp tác, khả năng thực hành, niềm yêu thích học tập và ý chí vươn lên" Do đó, việc cải thiện nội dung chương trình và phương pháp dạy học để nâng cao chất lượng nguồn nhân lực cho đất nước là rất cần thiết Đồng thời, sự phát triển vượt bậc của khoa học công nghệ đã làm tăng kiến thức của con người nhanh chóng, việc học tập, tiếp nhận kiến thức chỉ trong lớp học không đủ, giáo viên và học sinh cần phải thay đổi cách

tiếp cận dạy và học, giúp học sinh có khả năng tự duy sáng tạo và nâng cao hiệu quả tự học

Khoa học tự nhiên là một ngành học tự nhiên không chỉ cung cấp cho học viên những kiến thức về các hiện tượng tự nhiên và kỹ thuật mà còn giúp họ phát triển khả năng tư duy qua các suy luận logic hoặc qua những hệ thống bài tập được chương trình môn học đề ra Kiến thức về Vật lý là rất đa dạng và phong phú, tính chất của các hiện tượng vật lý trong những tác vụ xảy ra trong cuộc sống hằng ngày rất đa dạng và đầy đủ Hoặc: Kiến thức Vật lý là rất đa dạng và phong phú, tính chất của các hiện tượng vật lý trong những sự kiện xảy ra xung quanh chúng ta rất đa dạng và đa dạng Nội dung “Áp suất” theo cấu trúc chương trình bộ môn KHTN 8 theo Chương trình giáo dục phổ thông 2018, áp dụng từ năm học 2023 - 2024 bao gồm các kiến thức về áp suất trên một bề mặt, áp suất chất lỏng, áp suất khí quyển Trong các trường THCS tại thời điểm hiện tại, việc giảng dạy nội dung "Áp suất" chủ yếu chỉ tập trung vào việc tái hiện và gia cố kiến thức Các bài tập liên quan đến nội dung này vẫn chủ yếu xoay quanh việc giải toán theo khuôn mẫu, mà không đi sâu vào việc khai thác tính chất vật lí hoặc tính sáng tạo của học sinh đối với kiến thức đó Các Bài tập vật lý sinh thái (BTVLST) trong quá trình dạy học, nhằm mục đích hình thành và phát triển kỹ năng sinh thái cho học sinh cơ bản, chưa được giáo viên chú ý để biên soạn và áp dụng trong quá trình giảng dạy Thậm chí, nhiều giáo viên vẫn còn lúng túng, khiến việc hình thành năng lực, đặc biệt là kỹ năng sinh thái, vẫn còn nhiều hạn chế

Với niềm mong muốn đóng góp vào quá trình tái chế đổi phương pháp giảng dạy môn Vật lí, nhằm mục đích nâng cao chất lượng giảng dạy và học tập, kích thích khả năng sáng tạo và tăng hiệu quả tự học của học sinh, tôi đã lựa chọn và thực hiện nghiên cứu đề tài: “Xây dựng và sử dụng bài tập phần “Áp suất” - Khoa học tự nhiên 8 nhằm phát triển năng lực sáng tạo của

học sinh” 2 Mục đích nghiên cứu

- Xây dựng và sử dụng bài tập phần “Áp suất” – Khoa học tự nhiên 8 nhằm

phát triển năng lực sáng tạo của học sinh

3 Giả thuyết khoa học

- Nếu biên soạn được các bài tập sáng tạo đáp ứng yêu cầu của bài tập

vật lý sáng tạo và sử dụng chúng để dạy học phần “Áp suất” – Khoa học tự

nhiên 8 thì sẽ phát triển được năng lực sáng tạo của HS

4 Khách thể và đối tượng nghiên cứu

4.1 Khách thể nghiên cứu

- Quá trình dạy và học môn KHTN THCS

4.2 Đối tượng nghiên cứu

- Quá trình dạy và học bài tập vật lý sáng tạo phần “Áp suất” - KHTN 8 nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

• Thực hiện nghiên cứu về cơ sở lý luận và thực tiễn liên quan đến khả năng sáng tạo

• Nghiên cứu lý thuyết về việc xây dựng và áp dụng bài tập phần "Áp suất" để phát triển khả năng sáng tạo dựa trên góc độ lý luận về quá trình nhận thức

• Phân tích nội dung giảng dạy phần "Áp suất"- KHTN 8 Tìm hiểu các khó khăn trong quá trình triển khai dạy học phần "Áp suất" trong chương trình KHTN năm 2018 tại trường THCS hiện nay

• Nghiên cứu nội dung chương trình Khoa học tự nhiên 8, thiết kế hệ thống bài tập phần "Áp suất" để tăng cường khả năng sáng tạo cho học sinh

• Khảo sát tình hình, cách tiếp cận xây dựng hệ thống bài tập của giáo viên THCS khi giảng dạy phần "Áp suất"

• Đưa ra một vài giải pháp sử dụng các hệ thống bài tập để nâng cao khả năng tạo nên ý tưởng sáng tạo cho các học sinh

• Thực hiện thực nghiệm sư phạm

6 Phạm vi nghiên cứu

- Nội dung phần “Áp suất” – KHTN 8 - Hoạt động dạy và học phần “Áp suất” - KHTN 8 nhằm phát triển năng lực sáng tạo của HS tại trường THCS Đức Giang, Long Biên, Hà Nội

7 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu lí thuyết

Thực hiện khảo sát và tổng hợp các tài liệu liên quan đến khả năng sáng tạo, bài tập vật lý độc đáo và áp dụng các bài tập này trong quá trình giảng dạy Nghiên cứu và phân tích chương trình giáo dục phổ thông tổng quát và chương trình giáo dục phổ thông môn Khoa học Tự nhiên năm 2018, cũng như

các tài liệu liên quan đến nội dung "Áp suất" trong môn Khoa học Tự nhiên 8.- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn (điều tra, quan sát, ):

Khảo sát và nghiên cứu thực tế giảng dạy và học tập tại các trường THCS hiện nay

Tham khảo, tìm kiếm và lựa chọn các bài tập trong SGK, SBT, tài liệu tham khảo và các đề thi, đề kiểm tra, bài tập học tập phần "Áp suất" của một số trường THCS trên địa bàn thành phố Hà Nội

- Phương pháp thực nghiệm sư phạm:

Đánh giá hiệu quả của hệ thống bài tập biên soạn để đề xuất hệ thống bài tập chất lượng tương ứng, giúp cải thiện khả năng tự học và phát triển khả năng sáng tạo cho học sinh

- Phương pháp thống kê toán học: nhằm phân tích, đánh giá kết quả thực

nghiệm sư phạm

8 Cấu trúc của luận văn

Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn về việc xây dựng và sử dụng bài

tập vật lý nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh

Chương 2: Xây dựng và sử dụng bài tập phần “Áp suất” – Khoa học tự

nhiên 8 nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ VIỆC XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP VẬT LÝ NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC

SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH

1.1 Sáng tạo và năng lực sáng tạo

1.1.1 Sáng tạo

Theo nghĩa của từ "sáng tạo" trong từ điển Tiếng Việt, nó được hiểu là quá trình tìm kiếm các ý tưởng và phương pháp giải quyết mới mẻ, không bị ràng buộc hoặc phụ thuộc vào những gì đã tồn tại trước đó Trong tác phẩm "Sáng tạo: Quá trình sinh ra và Nhân cách học về Sự kiến tạo và Khám phá", nhà nghiên cứu tâm lý Mihaly Csikszentmihalyi đã nêu một số trường hợp sau đây làm nền tảng cho sự xuất hiện của sự sáng tạo:

Những người có sự quan tâm và sự hào hứng đặc biệt với các hoạt động và có những suy nghĩ khác thường

• Những kẻ sở hữu cảm nhận tươi sáng về cuộc sống, có những ý tưởng sâu sắc và thực hiện những khám phá quan trọng theo phong cách riêng của mình, hoặc tạo ra những sáng tạo độc đáo

• Những người đã đạt được những thành tựu sáng tạo lớn lao, được nhận ra trên mọi nơi trên thế giới, chẳng hạn như các nhà khoa học hoặc các nghệ sĩ

Thường thấy, tính sáng tạo được đánh giá là một khả năng chỉ có ở các nhà khoa học Nhưng thực ra, tất cả mọi người hoạt động trong các lĩnh vực khác nhau cũng sở hữu khả năng sáng tạo Trong bài viết nghiên cứu này, tác giả định nghĩa sáng tạo theo cách Phan Dũng đã đưa ra (trong cuốn sách "Giới thiệu phương pháp luận sáng tạo và đổi mới"): "Sáng tạo là quá trình tạo ra bất kỳ sản phẩm nào có đặc điểm mới lạ và có ích" Một đối tượng có tính mới khi nó có sự khác biệt so với các đối tượng cùng loại đã tồn tại

trước đó, và không bị phụ thuộc hoặc gò bó vào đối tượng đã có Thông thường, khả năng sáng tạo được coi là một đặc tính chỉ dành cho những nhà khoa học Thực tế là, mỗi người đều sở hữu khả năng tạo nên ý tưởng mới trong những lĩnh vực nghề nghiệp khác nhau mà họ đang theo đuổi Trong bài báo cáo nghiên cứu này, tác giả đã định nghĩa sáng tạo theo cách Phan Dũng đã nêu ra (trong cuốn sách "Giới thiệu phương pháp luận sáng tạo và đổi mới"): "Sáng tạo là quá trình tạo nên bất kỳ sản phẩm nào có tính đặc trưng mới lạ và có giá trị"

1.1.2 Năng lực sáng tạo

Khái niệm về khả năng theo góc độ tâm lý học được xác định là: "Là một bộ tính chất đặc trưng của mỗi cá nhân, phản hồi tích cực với những yêu cầu của một hoạt động cụ thể, để đảm bảo cho hoạt động đó đạt được kết quả" [19, tr.178]

Theo Côvaliôv A G., "Khả năng là sự tổng hợp hoặc tập hợp các đặc tính của con người, đáp ứng những nhu cầu của hoạt động và đảm bảo cho hoạt động đó đạt được hiệu quả cao" [5, tr.90] Theo định nghĩa của Nguyễn Quang Uẩn - Trần Trọng Thuỷ (2009), khả năng là tập hợp các đặc điểm riêng biệt của cá nhân, phù hợp với những nhu cầu của hoạt động xác định, đảm bảo cho hoạt động đó có kết quả tốt [20] Theo góc nhìn của hai tác giả trên, những đặc điểm tâm sinh lý riêng biệt của mỗi cá nhân là những yếu tố chủ quan quan trọng để thành lập khả năng, trong đó khả năng chỉ được thành lập trong quá trình hoạt động và không tồn tại ngoài hoạt động Tất cả các khái niệm liên quan đến khả năng đều được nghiên cứu dựa trên góc độ tâm lí học, vì khả năng là một tính chất tâm lý của con người, nó tạo nên sự thành công cho cá nhân trong quá trình hoạt động nghề nghiệp và cuộc sống Dưới đây là một số khái niệm về khả năng dưới góc độ dạy học tiếp cận khả năng: Theo định nghĩa của Weiner F E (2011), Khả năng là những tài năng và kiến thức có thể học được hoặc sẵn sàng của mỗi người để giải

quyết các trạng tượng xác định, kèm theo đó là sự chuẩn bị về mặt động lực, xã hội và khả năng áp dụng các giải pháp một cách trách nhiệm và hiệu quả trong những tình huống linh hoạt [21]

Nhiều tác giả đã xem "năng lực là khả năng", tuy nhiên thực tế cho thấy rằng năng lực được biểu hiện dưới dạng tiềm ẩn và chỉ bộc lộ dưới dạng kĩ năng hành động trong quá trình hoạt động, do đó việc xem năng lực là khả năng không hoàn toàn chính xác [14, tr.22] Theo các nghiên cứu quốc tế và trong nước, khả năng là một hành động được thể hiện thông qua kiến thức, trình độ kỹ thuật, tính linh hoạt và tư duy phù hợp với nhu cầu của hoạt động, đảm bảo rằng hoạt động đạt được hiệu quả cao Về năng lực sáng tạo, Huỳnh Văn Sơn đã nhận định: "Năng lực sáng tạo là khả năng tạo ra những ý tưởng mới hoặc giải quyết vấn đề một cách mới mẻ của con người" [14, tr.29Trong bài luận văn, tác giả sẽ trọng tâm nghiên cứu khả năng sáng tạo theo góc độ lí luận dạy học: Khả năng sáng tạo được xem là khả năng kích hoạt, tổng hợp kiến thức, kỹ năng và các đặc tính cá nhân để giải quyết một nhiệm vụ học tập Sáng tạo có thể được tìm thấy hoặc thể hiện trong quá trình tiếp cận một bài tập học tập, có thể là một cách thức hiểu mới về vấn đề, một giải pháp tươi mới cho vấn đề, một cải tiến trong quá trình thực hiện vấn đề, một cách nhìn nhận đánh giá tươi mới hoặc một cách cải tiến một thí nghiệm đã có sẵn Độ mới mẻ và sáng tạo trong cách giải quyết vấn đề là một bước tiến lên cao hơn so với phương pháp thông thường, tương xứng với mức độ và khả năng của học sinh hoặc là một sự phát triển so với nhận thức hiện tại của học sinh Theo các góc nhìn trên, chúng ta có thể nhận ra khả năng sáng tạo qua những dấu hiệu sau: Sự tươi mới và độ độc đáo được thể hiện

 Có thể đưa ra các giải pháp tươi mới và nhanh chóng cho những vấn đề quen thuộc

 Từ một trở ngại, có khả năng phát triển nhiều ý tưởng và đề xuất

các giải pháp khắc phục tương ứng

 Tận dụng kiến thức hiện tại để sáng tạo ra những ý tưởng sáng tạo,

vẫn đảm bảo chất lượng và đạt được kết quả tốt nhất  Có khả năng đề xuất và triển khai một vấn đề một cách độc đáo, không

theo kiểu mẫu truyền thống  Tạo ra những sản phẩm mới lạ, có ý tưởng độc đáo Từ các đề đầu

ta có thể thấy: Kỹ năng tạo nên những giá trị mới dựa trên các đặc điểm riêng biệt của một cá thể được gọi là khả năng sáng tạo Đây là biểu hiện của khả năng tạo ra những sản phẩm hoặc giải quyết các vấn đề một cách tươi mới Nếu một cá thể có khả năng sáng tạo thì sẽ tạo ra những sản phẩm tương ứng hay không? Trong thực tế, để khả năng sáng tạo có thể phát huy tốt nhất, cần phải có điều kiện và môi trường tốt Trí tuệ tổng hợp và khả năng tạo nên được thành thạo và phát triển trong quá trình tác nhảy của bản thân Để học một kỹ năng tạo nên, cần tạo nên các điều kiện cần thiết để họ có thể thành công trong bất cứ hoạt động nào Một số dấu hiệu để nhận ra khả năng tạo nên gồm:  Có khả năng phát hiện các giải pháp tươi mới, nhanh hơn cho những vấn đề quen thuộc Đưa ra và triển khai những cách tái tạo mới mà không theo những đường lối quen thuộc

 Khi đạt đến một giai đoạn nào đó, có thể xây dựng nhiều tình huống và đề xuất các giải pháp tương ứng

 Sử dụng các kiến thức đã sở hữu để sáng tạo ra các sản phẩm mới lạ, vẫn giữ được hiệu quả tốt nhất và đảm bảo đáp ứng tốt những yêu cầu được yêu cầu

 Tạo nên một sản phẩm sáng tạo, mang trong mình ý tưởng tươi mới và có sự khác biệt, đặc trưng riêng

1.1.3 Cấu trúc của năng lực sáng tạo

Những yếu tố đặc trưng của từng cá nhân, như thể lực và trí tuệ, tạo

nên những tổ hợp độc đáo của họ Tuy nhiên, khi nhìn tổng thể, có ba thành phần chính được xem như cơ bản trong năng lực sáng tạo, bao gồm khả năng suy nghĩ sáng tạo, động lực sáng tạo và ý chí

Tư duy sáng tạo:

Tư duy tạo nên những ý tưởng hay cách tiếp cận mới trong một lĩnh vực nghiên cứu nào đó là khả năng của não bộ tạo ra các hoạt động hoặc phương pháp xử lý Tư duy tạo tác bao gồm 4 yếu tố chính, bao gồm:

Nguồn cung cấp nguyên liệu cho quá trình tạo tác bao gồm các thông tin, dữ liệu, có thể là kiến thức, kinh nghiệm hoặc khả năng nhận thức của các giác quan đối với đối tượng

Vấn đề tạo tác: Tư duy tạo tác có tính chỉ đạo và thường xuất hiện từ các câu hỏi hoặc tình huống có vấn đề cần giải quyết

Hệ thống hoạt động, phương pháp của não bộ xử lý, chuyển đổi dữ liệu, thông tin Hệ thống này gồm các yếu tố, phương pháp như sau:

• Trí tưởng tượng: Những người sở hữu khả năng tưởng tượng tốt thường xuyên có khả năng sáng tạo cao Khả năng tưởng tượng là yếu tố quan trọng của tư duy tạo tác và có thể được phát huy và nâng cao khi tập luyện Khả năng tưởng tượng và việc chơi vai trò đóng vai trò quan trọng trong quá trình tạo ra dữ liệu cho trí tuệ nhân tạo Cảm giác: Là kết quả xảy ra từ quá trình xử lý thông tin ở mức độ không nhận thức và nhận thức, đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình phát minh khoa học và sáng chế Cảm nhận chỉ có mặt ở chủ thể sau khi quá trình suy tư và suy nghĩ đã diễn ra trong một thời gian dài • Trí tuệ liên tục: Hiển thị qua quá trình cung cấp các thông tin, tài liệu và suy nghĩ

Kết quả của tư duy sáng tạo: Cung cấp các giải pháp, ý kiến cho các vấn đề tạo nên sự sáng tạo Người có khả năng tạo ra những ý kiến,

giải pháp cho các vấn đề tạo nên sự sáng tạo trong một lĩnh vực cụ thể được coi là người có khả năng sáng tạo trong lĩnh vực đó Tuy nhiên, quá trình sáng tạo đầy đủ thách thức và khó khăn, do đó sẽ có những trường hợp thất bại, không phải lúc nào cũng có thể tạo ra giải pháp hoặc ý kiến mới cho vấn đề [17]

Động cơ sáng tạo: Động cơ được ghi nhận là yếu tố kích thích chủ động hoạt động sáng tạo Nó được phân chia thành động cơ nội bộ (thể hiện qua niềm đam mê, sự hướng tới, mong muốn sáng tạo ) và động cơ ngoại bộ (tác động từ xã hội: nhu cầu xã hội, tâm lý xã hội) Trong quá trình tạo nên những ý tưởng mới, lực động bên trong người là yếu tố quan trọng nhất, tuy nhiên, các yếu tố xã hội cũng có ảnh hưởng đáng kể đến việc giúp tạo động lực hoặc ngăn cản sự sáng tạo của các thành viên trong xã hội

Ý chí:

Để thực hiện được mục tiêu trong quá trình tạo nên cần có tâm trí, sự động lực để vượt qua những rào cản Trí tuệ là một yếu tố quan trọng đối với những người có ý tưởng sáng tạo, vì họ cần có khả năng kiên nhẫn, tự tin, quyết tâm để vượt qua những rào cản và khó khăn từ bản thân, điều kiện (thời gian, tài chính, phương tiện), ý kiến xã hội và cả những thất bại tạm thời để có thể đạt được kết quả cuối cùng

Năng khả năng sáng tạo của một người không phải là một hằng số mà nó thay đổi trong suốt cuộc đời của họ, lúc cao lúc thấp Để đánh giá được năng khả năng sáng tạo của một người cần thông qua quá trình sáng tạo, vì năng khả năng sáng tạo được biểu hiện qua quá trình sáng tạo, thông qua những sản phẩm mà họ tạo ra Tuy nhiên, để đạt được một đánh giá minh bạch và chính xác, cần phải đánh giá trên nhiều sản phẩm mới để có thể cung cấp những đánh giá toàn diện và chính xác

Bảng 1.1 Cấu trúc năng lực sáng tạo của học sinh trong môn học Vật lí [2]

Nhận ra ý tưởng mới

Có khả năng xác định và trình bày các thông tin, ý tưởng sáng tạo một cách rõ ràng; khả năng phân tích và tóm lược thông tin liên quan từ nhiều nguồn khác nhau

Khám phá và chỉ ra

vấn đề

Chúng ta có thể thực hiện việc phân tích các tình huống diễn ra trong quá trình học và nghiên cứu, định nghĩa các trường hợp gặp khó khăn trong quá trình học tập Hoặc có thể để ý tới việc phân tích và nghiên cứu các tình huống xảy ra trong quá trình học, để xác định những trường hợp gặp khó khăn Hoặc: Có khả năng giải thích các tình tiết trong quá trình học; tìm hiểu và chỉ ra các vấn đề xảy ra trong quá trình học tập

Tạo nên và triển khai ý tưởng sáng tạo

Có thể nhận thức được những yếu tố tích cực và sáng tạo trong các quan điểm của người khác; tạo nên những ý tưởng dựa trên những nguồn thông tin đã được cung cấp; đưa ra các giải pháp mới hoặc thay thế những giải pháp không còn hiệu quả; so sánh và đánh giá chúng để lựa chọn giải pháp tốt nhất

Đề xuất, lựa chọn giải

pháp

Có khả năng xác định và nghiên cứu các thông tin liên quan đến vấn đề; tìm tòi các giải pháp tối ưu để làm giải quyết vấn đề đó Thiết kế và tạo lập các Phát triển khả năng tạo ra kế hoạch hoạt

hoạt động động theo mục đích, nội dung và hình thức

tương ứng Có khả năng phân chia nhiệm vụ một cách phù hợp với mỗi thành viên tham gia hoạt động

Phát triển khả năng đánh giá sự tương ứng hay không của kế hoạch, giải pháp và quá trình thực hiện kế hoạch, giải pháp đó

Tư duy độc lập

Có thể đưa ra những câu hỏi khác nhau liên quan đến một vật, tác vụ hoặc vấn đề; có khả năng nghe và tiếp nhận thông tin, ý kiến một cách cân bằng và lọc lọc; có khả năng quan tâm đến các chứng cứ khi phân tích và đánh giá một vật hoặc tác vụ; có khả năng đánh giá vấn đề hoặc tình huống từ những góc độ khác nhau

1.1.4 Biểu hiện của năng lực sáng tạo

Trong quá trình tiếp cận kiến thức, khả năng tạo nên ý tưởng mới của học sinh (HS) được đánh giá là khả năng cao nhất theo chuẩn đo nhận thức theo Bloom Tuy nhiên, từng học sinh có thể có các dấu hiệu khác nhau để thể hiện khả năng tạo nên ý tưởng mới của mình Một số đặc trưng về hành vi tạo nên ý tưởng mới của học sinh bao gồm:

• Khả năng nắm bắt được các ý tưởng và tính năng mới của vật thể quen thuộc, và nhận ra được các vấn đề mới trong điều kiện thông thường Họ có khả năng giải thích các nguồn thông tin tự do để cung cấp chiến lược và độ chính xác của những ý kiến sáng tạo

Kỹ năng phát hiện và chỉ ra các vấn đề hoặc tình huống khó khăn, kèm theo khả năng phân tích những tình huống đó trong quá trình học tập hoặc cuộc sống • Kỹ năng sáng tạo ra và triển khai các ý tưởng tạo đột phá trong học tập và cuộc sống, với khả năng tư duy tự do, không theo lối chính

• Cần có sự tổ chức và thiết kế các chương trình hoạt động phải đáp ứng được mục tiêu, nội dung và hình thức để đạt được kết quả tốt nhất Hơn nữa, cần có khả năng tự đánh giá hiệu quả của các giải pháp và hoạt động đã được thực hiện

Kỹ năng suy nghĩ độc lập được thể hiện qua việc đặt ra các câu hỏi có giá trị, không chỉ nhận thông tin một chiều mà cũng quan tâm đến các lập luận, minh chứng thuyết phục, và luôn sẵn sàng xem xét, giải quyết lại các vấn đề

• Trong quá trình nghiên cứu, khả năng nhận ra cấu trúc của đối tượng được thực hiện bằng cách phân tích và xét nghiệm các yếu tố, các thành phần của đối tượng này, cũng như mối quan hệ giữa chúng với nhau

Kỹ năng giải quyết tình huống được bày tỏ thông qua việc đề xuất được nhiều giả thuyết hoặc dự đoán khác nhau khi cần phải giải thích một hiện tượng bằng các kiến thức đã có sẵn

• Có thể thấy và phân tích một vấn đề từ nhiều góc nhìn, định hướng khác nhau, thậm chí là những góc nhìn xung đột với nhau Họ có khả năng tìm hiểu cách giải quyết sáng tạo Chẳng hạn, trong một bài tập Vật lý, họ có thể kết hợp nhiều phương pháp để tìm ra cách giải đặc trưng và đưa ra kết quả chính xác

Trong quá trình làm việc, kỹ năng đề xuất các phương pháp làm việc mới, đưa ra các thí nghiệm từ những điều kiện đã cho hoặc ẩn giấu, với mục tiêu tối ưu hiệu quả là rất cần thiết để tăng sự hiệu quả và

sáng tạo trong công việc Paraphrased:

Kỹ năng nhận biết và chỉ ra các vấn đề hoặc tình huống khó khăn, kèm theo khả năng phân tích những tình huống đó trong quá trình học tập hoặc cuộc sống

• Kỹ năng tạo ra và triển khai các ý tưởng sáng tạo trong học tập và cuộc sống, với khả năng tư duy tự do, không theo lối chính

Trong quá trình thiết kế và sắp xếp các hoạt động, cần có khả năng phù hợp với mục tiêu, nội dung và hình thức để tạo ra hiệu quả cao, kèm theo khả năng tự đánh giá hiệu quả của giải pháp và hoạt động: Khi thiết kế và tổ chức các hoạt động, những kỹ năng phù hợp với mục đích, nội dung và hình thức sẽ giúp đạt được hiệu quả cao Kèm theo đó, họ cũng phải có khả năng tự đánh giá được hiệu quả của giải pháp và hoạt động để có thể cải thiện và phát triển chúng Kỹ năng tư duy độc lập, biểu hiện qua việc đặt ra các câu hỏi có giá trị, không chỉ tiếp nhận thông tin một chiều mà cũng quan tâm đến các lập luận, minh chứng thuyết phục, và luôn sẵn sàng xem xét, xử lí lại các vấn đề: Kỹ năng tư duy độc lập là khả năng biểu hiện qua việc đặt ra các câu hỏi có giá trị và không chỉ tiếp nhận thông tin một chiều mà cũng quan tâm đến các lập luận, minh chứng thuyết phục Người có kỹ năng này luôn sẵn sàng xem xét, xử lí lại các vấn đề để tìm hiểu sâu hơn và tìm ra các giải pháp tốt nhất

• Kỹ năng này bao gồm việc nhận biết tất cả các yếu tố và các bộ phận của đối tượng trong mối quan hệ giữa chúng với nhau để xác định cấu trúc của đối tượng đang được nghiên cứu: Kỹ năng này cho phép người ta có thể tìm hiểu toàn bộ các yếu tố và các bộ phận của đối tượng trong mối quan hệ giữa chúng với nhau để xác định được cấu trúc của đối tượng đang được nghiên cứu Điều này giúp cho việc

nghiên cứu và phân tích được thực hiện một cách toàn diện và chi tiết Trình độ xử lý tình huống, thể hiện qua khả năng đề xuất các giả thuyết hoặc các dự đoán khác nhau khi cần giải thích một hiện tượng bằng các kiến thức đã có: Trình độ xử lý tình huống là khả năng thể hiện qua việc đề xuất được các giả thuyết hoặc các dự đoán khác nhau khi cần giải thích một hiện tượng bằng các kiến thức đã có Người sở hữu trình độ này có thể tìm hiểu sâu sắc hơn về một hiện tượng và tìm kiếm được các giải pháp tốt nhất để giải quyết tình huống

• Có thể thấu hiểu và phân tích một vấn đề từ nhiều góc nhìn, định hướng khác nhau, thậm chí là những góc nhìn xung đột với nhau Họ có khả năng tìm kiếm các giải pháp tươi mới Ví dụ, trong một bài tập Vật lí, họ có thể kết hợp phương pháp để tìm ra cách giải độc đáo và cho kết quả chính xác: Kỹ năng này cho phép người ta có thể nhìn nhận và phân tích một vấn đề từ những góc độ, khía cạnh khác nhau, thậm chí mâu thuẫn nhau Họ có thể tìm thấy các giải pháp sáng tạo mới, tổng hợp các phương pháp để tìm ra cách giải độc đáo và đưa ra kết quả chính xác

• Trình độ tạo ra các giải pháp công việc sáng tạo, đề xuất được các thử nghiệm mới từ những điều kiện đã được cung cấp hoặc bị che giấu với hiệu quả tối đa có thể: Trình độ tạo ra các giải pháp công việc sáng tạo là khả năng đề xuất được các thử nghiệm mới từ những điều kiện đã được cung cấp hoặc bị che giấu với hiệu quả tối đa có thể Người có kỹ năng này có thể tạo ra những ý tưởng mới và tính đến các yếu tố ẩn giấu để tối ưu hóa quá trình làm việc

Bảng 1.2 Mức độ thể hiện năng lực sáng tạo của học sinh [15]

Mức độ

(1) Xác định các thông tin, các ý tưởng mới

Không thể xác định được thông tin nào liên quan

Xác định được những thông tin liên quan nhưng chưa thể tổng hợp đưa ra ý tưởng

Xác định chính xác thông tin liên quan và đưa ra hai ý tưởng

Xác định các thông tin liên quan và đưa ra nhiều ý tưởng có giá trị

(2) Phân tích các thông tin theo góc độ khoa học, logic và độ tin cậy cao

Không phân tích được các thông tin đưa ra

Thông tin đã được phân tích nhưng chưa hoàn thiện

Phân tích các thông tin liên quan nhưng chưa có độ tin cậy

Phân tích các thông tin theo góc độ khoa học, logic và độ tin cậy cao (3) Xác định

các tình huống gặp khó khăn trong học tập, trong cuộc sống

Không phát hiện ra được tình huống có vấn đề

Phát hiện ra tình huống nhưng cần có sự chỉ dẫn của giáo viên

Tự phát hiện ra tình huống có vấn đề nhưng chưa đưa ra được lý do

Tự phát hiện ra tình huống có vấn đề và giải thích được nguyên nhân

(4) Đề xuất các ý tưởng mới và kết nối các ý tưởng với nhau; đưa ra những giải pháp khắc phục rủi ro

không thể đề xuất được những ý tưởng tươi đẹp

Đề xuất được 2 ý tưởng nhưng chưa móc nối được với nhau

Đề xuất được hơn 2 ý tưởng, kết nối với nhau nhưng cần có sự hướng dẫn của giáo viên

Đề xuất được hơn 2 ý tưởng, kết nối với nhau, đưa ra những giải pháp khắc phục rủi ro cụ thể

(5) Thực hiện việc phân tích các thông tin đã được lấy thông qua quá trình thu thập

Không thể giải thích được các dữ liệu đã được tập hợp

Phân tích được thông tin nhưng cần có sự hướng dẫn của giáo viên

Tự phân tích được thông tin đã thu thập nhưng cần thời gian

Tự phân tích được thông tin đã thu thập một cách logic, khoa học

(6) Chọn các giải pháp thích hợp

Không thể chọn được bất kỳ giải pháp nào

Lựa chọn giải pháp nhưng chưa đầy đủ theo yêu cầu đề ra

Lựa chọn giải pháp nhưng trình bày không đạt yêu cầu

Tự lựa chọn các giải pháp phù hợp với yêu cầu đề ra đầy đủ

(7) Thiết lập chiến lược thực thi việc bồi dưỡng NLST phù

Không lập được kế hoạch bồi dưỡng năng lực

Đã thiết lập kế hoạch nhưng chưa hoàn thiện đầy đủ

Đã thiết lập được một kế hoạch toàn diện nhưng chưa chi tiết

tạo ra một kế hoạch chi tiết để thực hiện việc bồi dưỡng năng lực ứng

những giải pháp đã được đề xuất

phục với những giải pháp đã được đề ra

(8) Thực thi và chỉnh điều theo đúng mục đích đã đặt ra

Không thực hiện được kế hoạch

Thực thi chiến lược nhưng chưa hoàn thiện; chưa có khả năng điều chỉnh chiến lược phù hợp

Thực thi được giai đoạn kế hoạch

nhưng chưa hoàn thiện; có thể điều chỉnh lại kế hoạch để phù hợp hơn

Triển khai kế hoạch xóa bỏ toàn diện, chỉnh sửa và điều chỉnh kế hoạch phù hợp với mục tiêu đã đề ra

(9) Đặt nhiều câu hỏi có giá trị, xem xét vấn đề với khía cạnh khác nhau

Không đưa ra câu hỏi, không xem xét được vấn đề

Nếu không có câu hỏi, không thể xét đến vấn đề đó

Đặt câu hỏi cụ thể nhưng có sự hướng dẫn của giáo viên

Đặt câu hỏi cụ thể có giá trị, xem xét vấn đề qua nhiều khía cạnh

(10) Đánh giá khía cạnh vấn đề; quan tâm đến các luận

chứng minh thuyết phục, sẵn sàng thảo luận, đánh giá lại tình hình

Không đánh giá được vấn đề, không lập luận, không thuyết phục vấn đề

Đánh giá được vấn đề nhưng chưa lập luận, chưa minh chứng thuyết phục

Đánh giá được vấn đề, lập luận và đưa ra minh chứng nhưng chưa thuyết phục, chưa cụ thể

Đánh giá được vấn đề, lập luận và đưa ra minh chứng thuyết phục, cụ thể

(11) Sử dụng kiến thức và kỹ năng đã thu được để giải quyết các vấn đề thực tế

Chưa sử dụng kiến thức và kỹ năng để xử lý các vấn đề thực tiễn

Áp dụng kiến thức và kỹ năng vào thực tế yêu cầu có sự chỉ

Áp dụng kiến thức và kỹ năng vào thực hành một cách tự do nhưng chưa hoàn thiện đầy đủ

Kiến thức và kỹ năng được áp dụng tự do để đạt được kết quả thành công trong thực hành

(12) Thực hiện các nghiên cứu để điều chỉnh các giải pháp phù hợp với những sự biến đổi trong môi

Không nghiên cứu được thay đổi các giải pháp; không đánh giá được rủi ro

Để thay đổi các giải pháp hiện nay, rất cần thiết phải có sự giúp đỡ của giáo viên trong

Các nhà nghiên cứu đã thực hiện việc thay đổi các giải pháp, nhưng chưa tiến hành đánh

Tìm hiểu tự sưu tập để chuyển đổi giải pháp trước mặt sự biến đổi của tình hình; Đánh giá

trường; Đánh giá các nguy cơ tiềm ẩn và chuẩn bị sẵn

phòng ngừa chúng

quá trình nghiên cứu

giá các rủi ro và biện pháp dự phòng phù hợp

nguy cơ và chuẩn bị đầy đủ

1.2 Bài tập Vật lí sáng tạo

1.2.1 Bài tập Vật lí

Bài tập Vật lý là một nhiệm vụ yêu cầu học sinh giải quyết bằng tư duy, suy luận logic và thực hiện các phép tính và thí nghiệm dựa trên các khái niệm, định luật Vật lý Theo quan điểm tổng quát hơn, những vấn đề xảy ra trong quá trình khảo cứu giáo khoa cũng được coi là những bài tập Vật lý yêu cầu học sinh phải tìm hiểu và giải quyết

BTVL có thể được nhận thức là các tình huống được lựa chọn phù hợp với mục đích nghiên cứu các hiện tượng vật lý, nhằm thành lập các khái niệm và phát triển tư duy, đào tạo kĩ năng áp dụng các kiến thức của học sinh vào thực tiễn Bài tập về nhà (BTVL) giúp cho học sinh tái tổng hợp và mở rộng kiến thức một cách hiệu quả Trước khi thực hiện các bài tập và làm quen với các BTVL, những học sinh cần phải sử dụng những kiến thức cơ bản mà mình đã học và áp dụng chúng vào những tình huống thực tế đa dạng, bao gồm các bài tập yêu cầu tổng hợp những kiến thức đã học trong cả chương hoặc cả phần Điều này giúp cho học sinh có khả năng kết nối, nhớ lâu và hiểu rõ hơn những kiến thức đã học Sử dụng BTVL làm một công cụ nghiên cứu mới khi trang bị kiến thức mới cho học sinh sẽ giúp học sinh hiểu sâu kiến thức mới Khi áp dụng BTVL một cách thông minh thì kiến

thức sẽ được tạo ra một cách khoa học, rõ ràng và dễ hiểu Đào tạo cho học sinh kĩ năng, kỹ thuật áp dụng kiến thức, liên kết lý thuyết với thực tiễn, học tập kết hợp với cuộc sống đóng vai trò rất quan trọng BTVL có thể cung cấp môi trường cho học sinh phát huy khả năng tự lập, cẩn thận, kiên nhẫn và tinh thần vượt qua khó khăn qua việc giải quyết các bài tập Trong quá trình giải quyết, học sinh cần phải tự phân tích những yếu tố của đề bài, tự xây dựng các bước suy luận, thực hiện các phép tính (nếu có), tự kiểm tra hoặc đánh giá lại các kết luận đã được đưa ra, để tăng cao khả năng tự lực và tạo thói quen kiên nhẫn Các bài tập thực hành giúp học sinh phát triển khả năng tư duy sáng tạo Những bài giảng dạy giải thích các hiện tượng vật lý, các bài thực nghiệm và các bài thiết kế sử dụng các công cụ thí nghiệm đều rất quan trọng trong việc phát triển khả năng tư duy sáng tạo của học sinh Ngoài ra, BTVL cũng cho phép giáo viên đánh giá mức độ hiểu biết của học sinh và phân loại chính xác mức độ kiến thức của học sinh, giúp đánh giá chính xác chất lượng kiến thức của học sinh dựa trên hệ thống các câu hỏi đã được đề xuất Để sử dụng hiệu quả các BTVL, chúng ta có thể phân loại chúng theo các dạng sau:

• Phân loại theo nội dung: Tổ chức các bài tập theo các phần trong giáo trình vật lý cho các khối học

• Phân chia theo mức độ khó khăn: Chia thành hai nhóm chính là bài tập cơ bản tương đối đơn giản, chỉ mục đích là tăng cường và áp dụng kiến thức và kỹ năng đã học ở mức cơ bản, và bài tập nâng cao là những bài tập tương đối khó khăn, loại bài tập này thường được sử dụng trong các lớp chuyên đề và các trường chuyên ngành

• Phân chia bài tập theo tính chất: loại này bao gồm các bài tập định tính, định lượng, lí thuyết, thực hành, nhận thức, v.v

• Phân chia bài tập theo các giai đoạn trong quá trình dạy học, cách phân chia này bao gồm các bài tập sau: bài tập mở đầu, bài tập áp dụng trong quá trình giảng dạy, bài tập tăng cường kỹ năng, bài tập hệ thống hóa kiến thức, bài tập làm về nhà và bài tập kiểm tra

1.2.2 Bài tập vật lí sáng tạo

Theo các phương pháp giải quyết, bài tập vật lý có thể được chia thành bài tập định lượng, định tính, thí nghiệm, đồ thị Theo độ khó của bài tập, chúng ta có thể chia bài tập vật lý thành ba nhóm khác nhau: bài tập dễ dàng, bài tập kết hợp và bài tập tạo ra sáng tạo Nếu nhìn vào tính chất của quá trình suy nghĩ khi giải quyết bài tập có tính chất lặp lại hoặc tính chất sáng tạo mới, chúng ta có thể phân loại thành hai loại là bài tập luyện tập và bài tập sáng tạo

• Bài tập thực hành là loại bài tập hỗ trợ học sinh tập luyện khả năng áp dụng kiến thức, trong đó học sinh sẽ giải quyết các bài tập theo một mẫu sẵn có Điều này minh chứng tính chất tái hiện của quá trình suy nghĩ: học sinh so sánh bài tập cần giải với các loại bài tập và phương pháp giải đã biết để tìm ra giải pháp cho bài tập

• Bài tập tạo nên sáng tạo là một loại bài tập yêu cầu người học phải tìm hiểu và áp dụng các kiến thức và nguyên tắc để giải quyết yêu cầu, nhưng những kiến thức và nguyên tắc đó được ẩn dấu Trong quá trình giải quyết bài tập, việc tìm hiểu và áp dụng các nguyên tắc giải quyết bài toán quan trọng hơn việc tìm thấy kết quả cuối cùng Do đó, bài tập tạo nên sáng tạo đóng vai trò quan trọng trong việc huấn luyện và phát triển khả năng suy nghĩ và giải quyết vấn đề của học sinh • Bài tập vật lý là một loại bài tập giả định không có sẵn toàn bộ thông tin liên quan đến tình trạng, quá trình vật lý hoặc có một số đại lượng vật lý bị che giấu; điều kiện của bài toán không chứa chỉ dẫn trực tiếp hoặc gián tiếp về phương pháp giải hoặc kiến thức vật lý cần thiết để

giải quyết bài tập, để giải quyết được yêu cầu người giải phải kết nối đến một phương pháp đã có, người giải cần áp dụng linh hoạt kiến thức cũ và mới trong những trường hợp mới lạ Qua quá trình giải quyết các bài tập tạo nên, học sinh sẽ được nuôi dưỡng các tính chất của khả năng tạo nên như tính linh hoạt, mềm dẻo, độc đáo, nhạy cảm Chúng ta có thể nhận ra các bài tập tạo nên dựa trên những dấu hiệu sau [12, tr.34-36]:

Có nhiều phương pháp để giải quyết vấn đề trong bài tập này Loại bài tập này giúp học sinh phát triển khả năng nhìn nhận vấn đề từ nhiều góc độ khác nhau và kích thích sự sáng tạo của họ

Bài tập có cấu trúc giống nhau nhưng nội dung khác nhau Loại bài tập này thường có nhiều câu hỏi, câu hỏi đầu tiên là bài tập luyện tập, các câu hỏi sau đó cũng có cấu trúc tương tự, nhưng nếu vẫn áp dụng cách giải quyết tương tự, sẽ gặp khó khăn do nội dung câu hỏi đã thay đổi

• Bài tập thực hành vật lý bao gồm các bài thực hành định tính và định lượng Trong đó, bài thực hành định tính yêu cầu phải thiết kế thí nghiệm theo một mục tiêu đã được xác định trước, hoặc tạo ra một công cụ vật lý, hoặc thực hiện thí nghiệm theo hướng dẫn để quan sát và giải thích các hiện tượng xảy ra Bài thực hành định lượng gồm các bài thực hành đo đạc các đại lượng vật lý và minh họa các quy luật vật lý bằng cách thực hiện thí nghiệm

• Bài tập có những yếu tố thiếu, dư hoặc sai lệch Việc giải quyết những vấn đề trong loại bài tập này giúp học sinh tăng cường khả năng suy nghĩ phê phán và tư duy sáng tạo Để giải quyết được những vấn đề trong bài tập này, học sinh cần phải nhận ra những điều không hợp lý và cung cấp sự giải thích cần thiết, tự cung cấp thông tin cho bài toán thiếu dữ kiện, hoặc tìm ra những sai sót và chọn giải pháp tối

ưu để sửa chữa đề toán sai lệch Loại bài tập này cũng xuất hiện khi các học sinh cần có ý định để đề xuất hoặc thiết kế một cách áp dụng kiến thức để đạt được một mục đích nào đó trong cuộc sống hoặc trong kĩ thuật

• Bài tập có nội dung ngụy biện, nghịch lý Đây là một loại tác vụ bao gồm một sự trích dẫn sai lệch, kéo theo một kết luận xung đột với thực tế hoặc xung đột với những nguyên lý, quy luật vật lý đã được biết trước.Loại bài tập này cũng có tác dụng tăng cường khả năng suy nghĩ phê phán, phản biện cho học sinh; giúp cho tư duy trở nên nhạy bén hơn

• Bài toán hộp đen Theo Bun-xơ-man, vấn đề hộp đen nghiên cứu về việc điều tra các đối tượng có cấu trúc nội bộ mới lạ, và có thể tạo ra mô hình cấu trúc của đối tượng này nếu được cung cấp các dữ kiện Giải quyết vấn đề hộp đen là một quá trình áp dụng kiến thức toàn diện để phân tích liên hệ giữa "đầu vào" và "đầu ra", nhằm tìm hiểu rõ hơn về cấu trúc bên trong của hộp đen Quá trình suy nghĩ của học sinh khi giải quyết vấn đề này tương đương với quá trình suy nghĩ của một kỹ sư đang nghiên cứu cấu tạo của một chiếc đồng hồ mà không thể tháo nó ra Để đạt được điều đó, kỹ sư phải xây dựng mô hình cấu trúc của chiếc đồng hồ, thử nghiệm mô hình đó, và điều chỉnh mô hình cho đến khi hoạt động của nó giống như chiếc đồng hồ thật Khi đó, mô hình sáng tạo của kỹ sư sẽ chính xác phản ánh cấu tạo của chiếc đồng hồ thật Do đó, bài toán hộp đen ngoài chức năng giáo dục còn có tác dụng tăng cường khả năng sáng tạo cho học sinh Đây là những gì bạn nên tìm kiếm trên bề mặt để xác định một bài tập sáng tạo liên quan đến vật lý Để thực hiện được việc phân loại bài tập này, các sinh viên cần nắm được cách tiếp cận mà các nhà khoa học vật lý đã sử dụng để nghiên cứu và khám phá ra những quy tắc chỉ định các

hiện tượng vật lý đó

1.3 Dạy học phát triển năng lực sáng tạo và sử dụng bài tập vật lí trong dạy học phát triển năng lực sáng tạo học sinh

1.3.1 Dạy học phát triển năng lực sáng tạo

Không phải là một điểm đặc trưng tự nhiên, theo báo cáo từ NACCCE, tất cả mọi người, từ những người trẻ đến những người lớn, đều sở hữu khả năng sáng tạo, với mức độ khác nhau tùy thuộc vào mỗi cá thể Trong quá trình giáo dục, chúng ta có thể tạo nên một môi trường khuyến khích để thúc đẩy các ý tưởng tươi mới Tác giả nhắc đến các nghiên cứu chỉ ra những yêu cầu đối với những người giáo dục và các phương pháp dạy học để tăng khả năng sáng tạo của học sinh Những người có khả năng sáng tạo cao thường có niềm tin vào khả năng của mình, trong khi nhiều học sinh chưa từng nghĩ mình có khả năng sáng tạo, do đó, giáo viên cần phải thực hiện các hoạt động khuyến khích để học sinh có được sự tự tin để thử thách và khám phá được điểm mạnh sáng tạo của mình trong một lĩnh vực nào đó Giáo viên phải chịu trách nhiệm quan trọng cuối cùng là nuôi dưỡng khả năng sáng tạo cho học sinh, đặc biệt là qua quá trình học tập thông qua thực hành Để thực hiện được điều đó, giáo viên cần phải có sự tự tin, sự nhiệt huyết, sự tâm huyết, trách nhiệm và luôn sẵn sàng chấp nhận thử thách, họ có thể coi thất bại là một cơ hội để học hỏi Trong quá trình giảng dạy, khả năng kết nối các sự việc lại với nhau là một đặc trưng của sự sáng tạo, do đó giáo viên nên khuyến khích học sinh liên kết kiến thức giữa các môn học hoặc các nội dung khác nhau trong cùng một môn, và gợi ý cho học sinh áp dụng kiến thức đó vào cuộc sống thực tế

Một giáo viên cần có khả năng linh hoạt trong cách tiếp cận và quy trình giảng dạy, bao gồm việc chấp nhận các ý tưởng tự phát của học sinh, tạo điều kiện cho học sinh tự do suy nghĩ và lưu ý mức độ sáng tạo của mỗi học sinh, biết đặt học sinh vào các tình huống có vấn đề và khuyến khích học

sinh tìm hiểu các giải pháp mới để giải quyết vấn đề Tuy nhiên, khả năng linh hoạt này không nghĩa là giáo viên phải tạo thêm thời gian cho các hoạt động không được kế hoạch trước, mà vẫn phải đảm bảo đạt được mục tiêu giảng dạy ban đầu

So với phương pháp giảng dạy truyền thống, sự linh hoạt này có thể gây ra một số khó khăn và bất đồng giữa các giáo viên, đặc biệt khi học sinh tham gia các kỳ thi đề chung và áp dụng các đáp án đóng Do đó, khi thay đổi phương pháp giảng dạy, cần đồng thời thay đổi cách đánh giá, yêu cầu giáo viên phải học hỏi liên tục và các bài tập đưa ra không nên giới hạn trong phạm vi kiến thức nào Tiêu chuẩn để đánh giá chủ yếu là những yêu cầu về

chất lượng và khả năng, bao gồm khả năng tạo nên ý tưởng mới Quá trình

học tập và luyện tập của học viên là đối tượng chính được đặt ra để đánh giá Phương pháp đánh giá này cần phải kết hợp cả đánh giá về chất lượng lẫn đánh giá về số lượng, và cần phải kết hợp với ý kiến đánh giá của cha mẹ, bản thân học viên và các bạn học khác

Một ý nữa rất quan trọng là chúng ta cần nhận ra rằng những ý tưởng tươi mới của học sinh, bất kể mức độ nào, cũng cần được kính trọng và giáo viên sẽ hướng dẫn học sinh đến sự tự chủ trong quá trình học tập Thầy cô nên phải khuyến khích và kích thích học sinh để đạt được thành công của bản thân, đặc biệt là giúp các em nhận ra rằng không có câu trả lời nào là chính xác độc nhất Việc làm như vậy sẽ gợi dục sự sẵn sàng kiêm dáng của học sinh và khuyến khích phát triển những ý tưởng đặc sắc

Phương pháp giảng dạy thúc đẩy khả năng sáng tạo thông thường được triển khai bằng cách đặt các câu hỏi không có giới hạn, các câu hỏi dự đoán và tổng hợp các khả năng có thể xảy ra Các câu hỏi không giới hạn yêu cầu sự sáng tạo, kinh nghiệm và kiến thức của học sinh, tạo ra những câu trả lời đa dạng và có thể chứa nhiều ý tưởng độc đáo cần được ghi nhận Việc đặt câu

hỏi theo cách này tạo nên điều kiện cho học sinh phát triển khả năng suy nghĩ tự do, tuy nhiên, nếu câu hỏi không đúng sẽ có thể làm mất thời gian và không mang lại kết quả hiệu quả cao Vì vậy, khi sử dụng phương pháp này, giáo viên cần phải có sự đầu tư thời gian và tâm trí Kỹ năng này của giáo viên có thể được cải thiện theo thời gian, thông qua các kinh nghiệm thực tế trong quá trình ghi nhận lại phản hồi của học sinh đối với câu hỏi của mình và bản thân giáo viên cũng học hỏi sau mỗi lần áp dụng

"Tạo nên các tình huống có thách thức để kích thích sự tham gia tích cực của học sinh" cũng là một trong những yêu cầu quan trọng trong chương trình giáo dục trung học phổ thông Trường học và các giáo viên nên tạo nên những điều kiện cho phép học sinh tìm hiểu và phát triển bản thân trong một bối cảnh tích cực và thân thiện, giúp học sinh khám phá được năng lực của mình, xây dựng những kỹ năng sáng tạo

1.3.2 Sử dụng bài tập vật lí để phát triển năng lực sáng tạo học sinh

BTST vật lý là một công cụ giúp dạy học tạo tác ở trường phổ thông Để có thể sử dụng các bài tập vật lý để nâng cao khả năng tạo tác cho học sinh, giáo viên cần tuân thủ các bước sau:

Bước 1: Tạo ra các BTST:

Chọn lọc các bài tập khởi đầu Giải quyết các bài tập khởi đầu Phân tích các bài tập đã giải quyết về mặt lý thuyết, hiện tượng vật lý, lời giải và kết luận của bài tập khởi đầu

Áp dụng các bài tập khởi đầu để tạo ra các BTST bằng cách thay đổi câu hỏi, thay đổi điều kiện, thay đổi thông số của bài tập

Bước 2: Hướng dẫn học sinh giải quyết BTST để phát triển khả năng tạo tác như sau:

Nhận biết BTST • Thực hiện việc phân tích tình hình để xác định rõ ràng vấn đề cần được

giải quyết • Đưa ra những giải pháp phù hợp để đối phó với vấn đề đó • Đánh giá và lọc chọn giải pháp tốt nhất

• Thực thi giải pháp đã được chọn lọc • Đánh giá hiệu quả và tính thích hợp của kết quả, học tập kinh nghiệm trong việc giải quyết các vấn đề tương tự để tăng khả năng tạo tác của học sinh trong quá trình giảng dạy Cần phải áp dụng các phương pháp dạy học sau đây của giáo viên:

• Tạo môi trường học tập tự do, thoải mái để gợi dục tối đa khả năng sáng tạo của học sinh

• Kích thích sự quan tâm, niềm đam mê tham khảo và khám phá của học sinh, biết đặt học sinh vào những tình huống cần giải quyết vấn đề • Thực hiện tạo ra tư duy sáng tạo tập thể (bằng cách tham gia vào các hoạt động nhóm) để kích thích sự sáng tạo

• Giáo viên cần rõ ràng về mục đích của việc hướng dẫn học sinh giải quyết các bài tập sáng tạo

1.4 Khảo sát và đánh giá thực trạng về sử dụng bài tập vật lí trong dạy học phát triển năng lực sáng tạo học sinh tại trường THCS

1.4.1 Mục đích và đối tượng điều tra

Khảo sát thực tế giảng dạy và học tập bài tập về vật lý trong tổng thể, cũng như BTST liên quan đến vật lý riêng biệt

- Điều tra giáo viên: 5 giáo viên của trường THCS Đức Giang, quận Long Biên, Hà Nội

- Điều tra học sinh: Học sinh khối 8 trường THCS Đức Giang, quận Long Biên, Hà Nội

1.4.2 Phương pháp điều tra

* Đối với giáo viên: Thực hiện việc khảo sát thực tế giảng dạy và học tập bài tập vật lý

chung và BT Thực hiện việc theo dõi lịch trình giảng dạy của các giáo viên đang dạy môn Khối học tự nhiên (KHTN) lớp 8 tại trường THCS Đức Giang, bao gồm các thầy cô sau: Nguyễn Thị Lan Anh, Nguyễn Thị Phương Thảo, Lê Thị Thanh Ngân, Phạm Bích Hồng, Nguyễn Thùy Trang Theo dõi lịch trình giảng dạy cho phép nhận biết được quá trình giảng dạy của giáo viên và quá trình học tập của học sinh Đồng thời, tác giả cũng thực hiện thu thập ý kiến từ giáo viên dạy môn vật lý qua việc lấy phiếu đánh giá về những vấn đề sau đây:.ST liên quan đến vật lý nói riêng

Cách nhìn của các giáo viên vào kiến thức của họ ảnh hưởng đến khả năng sáng tạo của học sinh trong quá trình học và giảng dạy nội dung vật lý trong môn Khoa học - Công nghệ - Sinh học

Tình hình huấn luyện khả năng cho học sinh trong giảng dạy vật lý ở lớp mà thầy/cô đang giảng dạy

Những cách tiếp cận mà giáo viên đã triển khai để phát triển khả năng sáng tạo tự chủ cho học sinh trong lớp vật lý

Những biện pháp mà thầy/cô đã sử dụng để tăng cường khả năng cho học sinh

• Hoặc, Thầy/cô sử dụng phương pháp nào để đánh giá khả năng sáng tạo của học sinh trong quá trình dạy học? Chi tiết nội dung của mỗi phiếu khảo sát sẽ được thảo luận trong phần bổ sung của báo cáo chuyên đề

* Đối với học sinh: Thực hiện sự phát hành các phiếu điều tra nghiên cứu về quá trình học và thực hành bài tập vật lý đối với các học sinh của trường THCS Đức Giang

Thực hiện việc khảo sát và phân tích những sản phẩm học tập của học sinh như: các bài kiểm tra đã đạt được kết quả, sổ ghi chép lý thuyết,

sổ làm bài tập của học sinh

1.4.3 Kết quả điều tra

1.4.3.1 Về giáo viên

Sau khi đọc và tìm hiểu tài liệu từ giáo viên của trường THCS Đức Giang, đa số giáo viên đều dạy theo một tiến trình cụ thể: đầu tiên truyền đạt kiến thức lý thuyết, sau đó để học sinh thực hành với các bài tập tương ứng với nội dung đã học và mức độ khó của các đề thi Nhiều thầy cô tin rằng nếu học sinh giải được nhiều loại bài tập, kết quả học tập sẽ tốt hơn, nhưng ít quan tâm đến việc phân loại các dạng bài tập và tập trung vào các bài tập tổng quát, giúp học sinh tự vận động và giải quyết các bài tập khi gặp phải các bài tập tương tự Một vài giáo viên vẫn tập trung chủ yếu vào việc giải quyết các bài tập dựa trên kinh nghiệm của riêng họ, không chú ý nhiều đến phương pháp tiếp cận và cách suy nghĩ của học sinh khi giải quyết các bài tập đó.Tổng quát, các nhược điểm này đã giới hạn khả năng phát triển và năng lực sáng tạo của học sinh

Về ý nghĩa của việc thực hành trong quá trình giảng dạy, tất cả các giáo viên đã thống nhất về việc bài tập vật lí là một yếu tố tối cần thiết trong việc giảng dạy vật lí ở cấp tiểu học và trung học cơ sở Các bài tập không chỉ cung cấp nền tảng kiến thức cơ bản và giúp học sinh tập luyện kĩ năng áp dụng các công thức mà còn là một công cụ quan trọng để đánh giá kiến thức và kĩ năng của học sinh Khi tiến hành khảo sát, tới 4/5 giáo viên đều đồng ý với hai khái niệm "độ khó của bài tập" và "mức sáng tạo của bài tập", với quan điểm rằng mức độ khó khăn của bài tập tăng lên thì mức độ sáng tạo cũng tăng theo.Trong số 5 giáo viên tham gia khảo sát, có một giáo viên cho rằng các bài tập khó là các bài tập sáng tạo, và nếu học sinh thực hành càng nhiều bài tập ở các mức độ khó khác nhau, sẽ càng nâng cao khả năng sáng tạo của mình Tuy nhien, ba giáo viên đã đưa ra ý kiến rằng không thể áp dụng các bài tập sáng tạo trong giờ học, vì thời gian 45 phút cho mỗi buổi