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

Do đó trong dạy học sinh học tế bào SH10, hoàn toàn có thể áp dụng TRIZ nhằm rèn luyện cho học sinh cách suy nghĩ giải quyết vấn đề theo các thủ thuật, quy luật của TRIZ giúp học sinh ph

Trang 1

Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

Trang 2

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

TRẦN THỊ THU TRANG

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

(SINH HỌC 10)

Chuyên ngành: LL & PP dạy học Sinh học

Mã số: 60.14.01.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

Người hướng dẫn khoa học : PGS.TS Nguyễn Phúc Chỉnh

THÁI NGUYÊN, 2014

Trang 3

LỜI CAM ĐOAN

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

Thái nguyên, tháng 4 năm 2014

Tác giả luận văn

Trần Thị Thu Trang

Xác nhận của Khoa chuyên môn Xác nhận của người hướng dẫn

Nguyễn Phúc Chỉnh

Trang 4

LỜI CẢM ƠN

Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành, sâu sắc đến PGS.TS Nguyễn Phúc Chỉnh – người đã tận tình hướng dẫn giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành luận văn

Em xin chân thành cảm ơn tập thể cán bộ, giảng viên trong tổ bộ môn PP giảng dạy sinh học, Khoa Sinh – KTNN, trường ĐH Sư phạm Thái Nguyên, cùng tập thể cán bộ giảng viên khoa Sau đại học, Đại học Thái Nguyên đã tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu tại trường

Cảm ơn những người thân trong gia đình và bạn bè đã quan tâm giúp đỡ động viên tôi trong quá trình học tập, thực hiện và hoàn thành đề tài

Thái Nguyên, tháng 4 năm 2014

Tác giả luận văn

Trần Thị Thu Trang

Trang 5

MỤC LỤC

Trang Trang bìa phụ

Lời cam đoan i

Lời cam đoan ii

Mục lục iii

Danh mục từ viết tắt iv

Danh mục các bảng, các hình v

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 3

3 Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài 3

4 Đối tượng và khách thể nghiên cứu 3

5 Phương pháp nghiên cứu 3

6 Giả thuyết khoa học 4

7 Những đóng góp của đề tài 4

8 Cấu trúc của đề tài 4

Chương 1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 5

1.1 Tổng quan tài liệu 5

1.1.1.Tình hình nghiên cứu TRIZ trên thế giới 5

1.1.2 Tình hình nghiên cứu TRIZ ở trong nước 7

1.2 Cơ sở lý thuyết của đề tài 9

1.2.1 Các phương pháp luận sáng tạo đang được dạy, học và áp dụng rộng rãi trên toàn thế giới 9

1.2.2 Lý thuyết giải quyết các vấn đề sáng tạo – TRIZ 11

1.2.3 Tính khoa học của TRIZ 13

1.2.4 Tính sáng tạo của TRIZ 15

Trang 6

1.3 Bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh trong dạy học sinh học 18

1.3.1 Khái niệm tư duy 19

1.3.2 Khái niệm sáng tạo 20

1.3.3 Khái niệm tư duy sáng tạo 21

1.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng tới năng lực tư duy sáng tạo của học sinh 21

1.3.5 Các biện pháp rèn luyện tư duy sáng tạo 26

1.4 Cơ sở thực tiễn của đề tài 27

1.4.1 Điều tra thực trạng dạy - học kiến thức sinh học tế bào ở trường phổ thông 27

1.4.2 Khả năng lĩnh hội kiến thức của HS 28

Kết luận chương 1 29

Chương 2 VẬN DỤNG LÝ THUYẾT SÁNG TẠO VÀO DẠY HỌC PHẦN SINH HỌC TẾ BÀO ( SH 10) 30

2.1 Phân tích chương trình sinh học tế bào 30

2.1.1 Cấu trúc nội dung chương trình Sinh học 10 cơ bản 30

2.1.2 Đặc điểm nội dung phần Sinh học tế bào (SH10) 34

2.2 Các thủ thuật (nguyên tắc) sáng tạo cơ bản 35

2.3 Vận dụng lý thuyết sáng tạo trong dạy học sinh học tế bào 40

2.3.1 Vận dụng lý thuyết sáng tạo dạy học phần lý thuyết sinh học tế bào 40 2.3.2 Vận dụng lý thuyết sáng tạo hướng dẫn học sinh giải bài tập sinh học tế bào 42

Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 55

3.1 Mục đích, nhiệm vụ thực nghiệm 55

3.2 Nội dung và phương pháp thực nghiệm sư phạm 55

3.2.1 Nội dung thực nghiệm 55

3.2.2 Phương pháp thực nghiệm 56

Trang 7

3.3 Kết quả thực nghiệm sư phạm 59

3.3.1 Lựa chọn tiêu chí đánh giá 59

3.3.2 Phân tích kết quả thực nghiệm 60

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 65

I Kết luận 65

II Kiến nghị 65

TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 PHỤ LỤC

Trang 8

18 TRIZ Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch

Lý thuyết giải quyết vấn đề sáng tạo

Trang 9

DANH MỤC CÁC BẢNG

Trang

Bảng 1.1 Kết quả điều tra việc vận dụng các phương pháp, phương tiện dạy

học nhằm phát huy TDST cho HS 27

Bảng 1.2 Điều tra khả năng giải BT của HS 28

Bảng 2.1 Nội dung SGK Sinh học 10 31

Bảng 2.2 Số NST, Cromatic, tâm động của TB qua các kì của nguyên phân 44

Bảng 2.3 Số NST, Cromatic, tâm động của TB qua các kì của giảm phân 47

Bảng 3.1 Tần suất điểm kiểm tra 60

Bảng 3.2 Tần suất hội tụ tiến điểm kiểm tra 61

Bảng 3.3 Kiểm định X điểm kiểm tra 62

Bảng 3.4 Phân tích phương sai điểm kiểm tra 63

DANH MỤC CÁC HÌNH Trang Hình 1.1: Nguồn kiến thức của TRIZ 14

Hình 1.2: Sơ đồ khối chương trình giải các bài toán 17

Hình 1.3: Mô hình tính nhạy bén của tư duy 23

Hình 3.1 Biểu đồ tần suất điểm kiểm tra 61

Hình 3.2 Đồ thị tần suất hội tụ tiến điểm kiểm tra 62

Trang 10

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

1.1 Xuất phát từ nhiệm vụ đổi mới PPDH

Giáo dục - đào tạo luôn được xem là nhân tố quan trọng, quyết định cho

sự phát triển kinh tế nhanh, mạnh và bền vững Thế kỉ XXI được xem là thế kỉ của công nghệ thông tin và truyền thông, sự phát triển như vũ bão của cuộc cách mạng khoa học - công nghệ đã làm cho khối lượng tri thức của nhân loại tăng lên một cách nhanh chóng Để không bị tụt hậu trong chặng đường thế kỉ này, giáo dục cần phải có sự đổi mới để đào tạo ra những con người năng động, sáng tạo đáp ứng được yêu cầu của thời đại

Nghị quyết TW 2 khoá VIII (12/1996) đã xác định “phải đổi mới phương pháp giáo dục đào tạo khắc phục lối truyền thụ kiến thức một chiều, rèn luyện thành nếp tư duy sáng tạo của người học Từng bước áp dụng các phương pháp tiên tiến hiện đại vào quá trình dạy học, đảm bảo điều kiện và thời gian tự học,

tự nghiên cứu của học sinh” Văn kiện Hội nghị lần thứ chín Ban chấp hành

TW khoá X tiếp tục khẳng định “Tập trung nâng cao chất lượng giáo dục - đào tạo toàn diện, đáp ứng yêu cầu sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá theo định hướng xã hội chủ nghĩa” [3]

Định hướng cơ bản của việc đổi mới giáo dục là chuyển từ nền giáo dục mang tính hàn lâm, xa rời thực tiễn sang một nền giáo dục chú trọng hình thành năng lực hành động, phát huy tính chủ động sáng tạo của người học

Như vậy, việc dạy học hiện nay không chỉ giới hạn ở việc dạy kiến thức mà phải chuyển mạnh sang dạy phương pháp học HS có phương pháp học, phương pháp tư duy thì khi bước vào cuộc sống sau giai đoạn học tập tại nhà trường, các em

sẽ có được bản lĩnh để có thể bước vào hoạt động học liên tục và học suốt đời Với nhiệm vụ đó đòi hỏi việc nghiên cứu lý luận dạy học đại cương và bộ môn về cải tiến PPDH phải đi trước một bước để tìm tòi các giải pháp nâng cao hiệu quả dạy học theo hướng tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS

Trang 11

1.2 Xuất phát từ thực trạng dạy học Sinh học tế bào ở trường phổ thông

- Sinh học tế bào được giảng dạy ở lớp 10 đầu cấp với nội dung mở rộng,

đi sâu hơn về kiến thức như thành phần hoá học và cấu trúc của tế bào cũng như sự chuyển hoá vật chất và năng lượng trong tế bào

- Chương trình Sinh học tế bào mang tính khái quát, trừu tượng khá cao nên trong một số trường hợp phải hướng dẫn học sinh lĩnh hội bằng tư duy trừu tượng (phân tích, tổng hợp, so sánh, vận dụng kiến thức lí thuyết đã học ) dựa vào các thí nghiệm mô phỏng, các sơ đồ khái quát

- Tuy nhiên, việc phát huy tính tích cực sáng tạo của HS khi học ở các trường phổ thông hiện nay chưa thực sự đạt hiệu quả cao Đặc biệt là với những kiến thức về SHTB mang tính khái quát và trừu tượng khá cao Nguyên nhân chủ yêu là do giáo viên chọn lựa, phối hợp các phương pháp, biện pháp giảng dạy chưa phù hợp, chưa tạo được nhu cầu học và phát huy được tính sáng tạo của HS

Để nâng cao hiệu quả dạy học, GV cần nắm vững cơ sở lý thuyết, các cơ chế, các hoạt động của các quá trình sống diễn ra trong cơ thể, từ đó lựa chọn các phương pháp, phương tiện dạy học phù hợp

1.3 Xuất phát từ ưu điểm của lý thuyết sáng tạo

Phương pháp luận sáng tạo với hạt nhân là “lý thuyết giải bài toán sáng chế” (theory of inventive problem solving, viết tắt từ tiếng nga chuyển sang kí

tự la ting là TRIZ) cung cấp cho quá trình tư duy một công cụ hữu hiệu giúp định hướng suy nghĩ có hiệu quả cao Đó chính là chìa khoá cho người học, cánh cửa dẫn đến việc điều khiển quá trình suy nghĩ có định hướng và khoa học dẫn đến sự sáng tạo Bên cạnh việc dạy TRIZ như một môn học riêng, ta hoàn toàn có thể áp dụng TRIZ vào quá trình dạy các môn học khác, chẳng hạn như sinh học để từng bước giúp định hướng và điều khiển tư duy người học

TRIZ là: các hệ kỹ thuật phát triển tuân theo các quy luật khách quan, nhận thức được Chúng được phát hiện và sử dụng để giải một cách có ý thức

Trang 12

những bài toán sáng chế TRIZ được xây dựng như là một khoa học chính xác,

có lĩnh vực nghiên cứu riêng, các phương pháp riêng, ngôn ngữ riêng, các công

cụ riêng [18]

TRIZ cũng có tính linh hoạt, mềm dẻo: cùng một bài toán, một vấn đề có thể giải quyết theo nhiều cách, giúp người giải không cảm thấy khó khăn khi đứng trước bài toán, vấn đề mà muốn giải nó, người giải cũng phải tư duy, suy luận áp dụng cho bài toán cụ thể [19]

Do đó trong dạy học sinh học tế bào (SH10), hoàn toàn có thể áp dụng TRIZ nhằm rèn luyện cho học sinh cách suy nghĩ giải quyết vấn đề theo các thủ thuật, quy luật của TRIZ giúp học sinh phát triển tư duy sáng tạo, gắn kết được kiến thức được học vào các bài toán thực tế của cuộc sống

Với những lý do trên, tôi chọn đề tài: Vận dụng lý thuyết sáng tạo trong

dạy học sinh học tế bào (SH10)

2 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu cơ sở lý thuyết của lý thuyết sáng tạo để ứng dụng trong dạy học Sinh học tế bào (SH10) nhằm góp phần nâng cao chất lượng dạy học

3 Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài

- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết của thuyết sáng tạo

- Vận dụng lý thuyết sáng tạo trong dạy học sinh học tế bào

- Thực nghiệm sư phạm để kiểm chứng phương án đề ra

4 Đối tượng và khách thể nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Vận dụng lý thuyết sáng tạo trong dạy học SHTB (SH10)

- Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học sinh học 10

5 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Sử dụng các phương pháp phân

tích tổng hợp, hệ thống hóa, khái quát hóa nguồn tài liệu lý luận và thực tiễn có liên quan để xây dựng cơ sở lý thuyết cho quá trình nghiên cứu

Trang 13

- Phương pháp tổng kết kinh nghiệm: Kết hợp lý luận với thực tiễn

quan sát, đem lý thuyết sáng tạo phân tích vào thực tế và từ phân tích hiệu quả thực tế đến việc vận dụng lý thuyết sáng tạo trong dạy học sinh học tế bào

- Phương pháp điều tra: Tổ chức xin ý kiến GV tại các trường phổ

thông bằng các phiếu ý kiến nhằm đánh giá khách quan vấn đề đang nghiên cứu

- Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Nhằm kiểm chứng giả thuyết

của đề tài

6 Giả thuyết khoa học

Nếu vận dụng lý thuyết sáng tạo vào dạy học SHTB (SH10) có thể phát triển năng lực tư duy sáng tạo cho HS góp phần nâng cao hiệu quả dạy học phần SHTB

7 Những đóng góp của đề tài

Góp phần làm sáng tỏ cơ sở lí thuyết TRIZ Đưa ra được một số nguyên tắc vận dụng lý thuyết sáng tạo trong dạy học SHTB (SH10)

8 Cấu trúc của đề tài

Ngoài phần mở đầu và phần kết luận nội dung chính của luận văn được trình bày trong 3 chương

Chương 1 : Cơ sở lý thuyết và thực tiễn của đề tài

Chương 2: Vận dụng lý thuyết sáng tạo vào dạy học Sinh học tế bào Chương 3 : Thực nghiệm sư phạm

Trang 14

Chương 1

CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.1 Tổng quan tài liệu

1.1.1.Tình hình nghiên cứu TRIZ trên thế giới

Trên thế giới, khoa học sáng tạo phát triển rất sớm, từ thế kỉ thứ III Nhà toán học người Hy Lạp Pappos gọi khoa học này là Ơ-ris-tic, là khoa học về các phương pháp và quy tắc làm sáng chế, phát minh trong mọi lĩnh vực khoa học, kĩ thuật, văn học, nghệ thuật, chính trị, triết học, toán, quân sự…

Vào nửa cuối thế kỉ XIX các nghiên cứu tâm lý sáng tạo trong khoa học

kĩ thuật bắt đầu xuất hiện Đến thế kỉ XX các nghiên cứu đã cho kết quả là khả năng sáng tạo có ở tất cả những người bình thường, khoa học sáng tạo Ơ-ris-tic được phát triển với chất lượng mới với tên gọi là sáng tạo học Các nhà tâm

lý học đã phát hiện ra phương pháp thử sai và vai trò quan trọng của nhiều yếu

tố tâm lý như : tính liên tưởng, trí tưởng tượng,trực giác, tính ì tâm lý Trong quá trình tư duy sáng tạo Tại thời điểm đó đã có nhiều phương pháp nhằm nâng cao năng suất và hiệu quả tư duy sáng tạo như: Phương pháp đối tượng tiêu điểm F Zwicky, Phương pháp não công của A.Osborn [6] Mặc dù các phương pháp này tuy có nhiều ưu điểm song vẫn chưa khắc phục nhược điểm của phương pháp thử sai là thiếu cơ chế định hướng từ bài toán đến lời giải trong tư duy sáng tạo [1]

Tác giả của TRIZ là G.S Altshuller (1926-1998), một người Nga gốc Do Thái Ông đã nghiên cứu và bắt đầu xây dựng lý thuyết giải các bài toán sáng chế từ năm 1946 trong khi làm việc trong "Sáng chế kiểm tra" bộ phận của đội tàu biển Caspian của Hải quân Liên Xô [19] Năm 1986 ông cộng tác với Hiệp hội toàn liên bang của các nhà sáng chế và hợp lý hoá thành lập Phòng thí nghiệm nghiên cứu và áp dụng các phương pháp sáng chế và Học viện công cộng về sáng tạo sáng chế năm 1971 [21]

Trang 15

Sau khi Liên Xô sụp đổ, TRIZ được Phương Tây biết đến muộn màng nhưng được đón nhận và ứng dụng nhanh chóng và sâu sắc bởi vì TRIZ không chỉ có nhiều ưu điểm so với các phương pháp sáng tạo và đổi mới đã biết mà còn bởi vì tính khoa học của phương pháp này, đặc biệt ý tướng về khoa học hoá quá trình tư duy giải quyết vấn đề và ra quyết định [20]

Ở Mỹ, họ nhận thấy cơ hội tăng vị thế cạnh tranh của mình trên nền kinh

tế toàn cầu dựa trên tri thức đang xuất hiện bằng việc ứng dụng công nghệ sáng tạo mang tính cách mạng Chỉ chưa đầy 10 năm sau khi du nhập TRIZ họ đã làm được nhiều việc như: đi học TRIZ, lôi kéo các chuyên gia TRIZ của Liên Xô sang

Mỹ, dịch các sách TRIZ từ tiếng Nga sang tiếng Anh Hiện nay khá nhiều các công ty, tổ chức danh tiếng sử dụng TRIZ để giải quyết các vấn đề của mình như: 3M, General Motors, Samsung, Intel, Kodak, Motorola TRIZ còn được đưa vào giảng dạy, đào tại tại nhiều trường đại học danh tiếng của Mỹ; một số nước châu

Âu, và gần đây một số quốc gia ở châu Á, như Nhật, Singapore, Hàn quốc, Trung Quốc [19], [20]

Năm 1975, V.G Razumôpxki với “Phát triển năng lực sáng tạo của HS trong dạy học vật lý trường trung học” đã khái quát hoá ý kiến của nhiều nhà vật lý nổi tiếng về hoạt động sáng tạo, cơ sở lý thuyết của phương pháp phát triển khả năng sáng tạo của HS trong dạy học vật lý [12]

V Langue (1978) với “Những bài tập hay về thí nghiệm vật lý” đã đưa

ra 124 bài tập thí nghiệm bao gồm các bài tập thí nghiệm gần gũi với cuộc sống

mà học sinh có thể làm ở nhiều nơi: Làm ở nhà, làm lúc dạo chơi, làm khi du lịch hoặc làm trong phòng thí nghiệm [12]

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

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

Trang 16

quan tới TRIZ và các ví dụ về biện pháp sáng tạo giải quyết các vấn đề từ sinh học: bảo vệ môi trường nhờ tạo năng lượng xanh, cách tiết kiệm năng lượng xanh, phát triển môi trường sinh thái [24], [25]

Năm 2000, Julian FV Vincent và Darrell Mann tiến hành dự án dạy học TRIZ trong sinh học ở đại học Tác giả giảng dạy lý thuyết TRIZ và 40 nguyên tắc sáng tạo cho 2 sinh viên ngành sinh học và yêu cầu 2 sinh viên này và nhóm sinh viên (8 người) tìm ra các mâu thuẫn cho sáu vấn đề được đưa sẵn và nêu hướng giải quyết các mâu thuẫn đó trong 2 giờ Kết quả cho thấy: việc vận dụng các nguyên tắc sáng tạo như hệ thống tư duy đã giúp hai sinh viên đưa ra được các giải pháp bổ sung hay trong khi đó các giải pháp của nhóm sinh viên đưa ra đều dựa trên cơ sở kiến thức tự nhiên [22]

Năm 2004, Frances Stuart, Darrell Mann, Dr David J Hill với mục đích

là để đánh giá việc sử dụng của TRIZ như là một phương tiện để tạo các giải pháp giảm thiểu tác động sinh thái của con người tới môi trường sống của sinh vật, các tác giả đã đưa thông tin sinh thái cho các chuyên gia phi sinh thái được đào tạo về TRIZ, các giải pháp do các chuyên gia về TRIZ đưa ra sẽ được đưa lại cho các nhà nghiên cứu sinh thái để tư vấn, đánh giá cho các biện pháp đã ứng dụng trước đó Kết quả với 3 vấn đề sinh thái đưa ra các nhà nghiên cứu TRIZ đã đưa ra được 70 giải pháp trong đó đa phần giải pháp được đánh giá là

có hiệu quả Đa số các nghiên cứu về TRIZ trong sinh học, hướng tới ứng dụng

lý thuyết này vào giải quyết các vấn đề khoa học Sinh học mà chưa vận dụng

nó vào trong quá trình dạy học ở phổ thông [21]

1.1.2 Tình hình nghiên cứu TRIZ ở trong nước

Đại học Sáng chế Liên Xô được thành lập năm 1971, nhằm đào tạo các nhà tổ chức hoạt động sáng tạo [18] Trong hai khóa học, trường đã nhận 6 sinh viên Việt Nam vào học Song khi về nước, chỉ có hai trong số họ truyền bá môn học này vào Việt Nam Đó là thầy Phan Dũng – Tiến sĩ Vật lý thực nghiệm đầu tiên của Việt Nam và thầy Dương Xuân Bảo – Kỹ sư Vật lý điện tử bán dẫn [21]

Trang 17

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

như: Cơ sở tâm lý học của sự sáng tạo, Cơ sở sinh lý thần kinh của hoạt động sáng tạo, bài học từ những con người sáng tạo [10]

Năm 2001, Nguyễn Minh Triết với “Đánh thức tiềm năng sáng tạo” đã đề cập đến việc vận dụng 19 nguyên tắc sáng tạo vào giải các bài toán cụ thể nhằm khắc phục tính ì tâm lý của con người khi giải quyết các vấn đề thực tiễn [17] Nguyễn Cảnh Toàn (2005) với khơi dậy tiềm năng sáng tạo đã đưa ra các vấn đề sáng tạo học như khái niệm, nguồn gốc, cơ sở thần kinh của hoạt động sáng tạo Quyển sách đã hướng dẫn giáo viên cách dạy học sinh học tập sáng tạo [16]

Từ năm 2002 đến 2009, tác giả Phan Dũng đã nghiên cứu phương pháp luận sáng tạo (giải quyết vấn đề và ra quyết định) áp dụng trong khoa học – kỹ thuật dựa trên nền tảng cơ sở lý thuyết giải quyết vấn đề sáng tạo (TRIZ) Năm

2010, tác giả Phan Dũng đã cho xuất bản bộ sách "Phương pháp luận sáng tạo

và đổi mới" gồm 10 tập (do NXB Trẻ ấn hành) trình bày về TRIZ làm tài liệu cho những ai quan tâm nghiên cứu, tìm hiểu học tập về lĩnh vực khoa học sáng tạo [4], [5], [7], [8], [9]

Nguyễn Thị Thu Thảo (2010), Vận dụng TRIZ xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo dùng cho dạy học Vật lý phần “Từ trường và cảm ứng điện từ” lớp 11 THPT nhằm bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh [14]

Nguyễn Ngọc Anh Thư (2011), vận dụng thuật toán ARIZ là algorit vào trong dạy học hóa học Cụ thể, tác giả kết hợp sử dụng grap và algorit vào dạy học chương “Hidrocacbon” trong chương trình sách giáo khoa hóa học 11 Tác giả đã xây dựng hệ thống các grap nội dung về các hidrocacbon và vận dụng

Trang 18

vào quá trình dạy học bài mới của chương, đồng thời tác giả cũng xây dựng và vận dụng algorit để hướng dẫn HS giải bài tập hidrocacbon và vận dụng vào quá trình thí nghiệm nhận biết các chất hidrocacbon [15]

Năm 2011, Vũ Thị Minh nghiên cứu và vận dụng các nguyên tắc sáng tạo của TRIZ thiết kế các bài tập sáng tạo trong dạy học phần cơ học (vật lý 10) nhằm giúp HS nâng cao khả năng tư duy sáng tạo, nhận biết và giải các bài tập sáng tạo [12]

Hoàng Thanh Tâm (2013), đề tài “Vận dụng TRIZ vào dạy học bài tập quy luật di truyền( Sinh học 12)” [13]

Từ những kết quả nghiên cứu trong nước và nước ngoài, đã đặt ra vấn đề cấp thiết đó là phải làm thế nào để bồi dưỡng năng lực TDST và đánh giá được năng lực TDST của học sinh trong chương trình SHPT nói chung và trong phần SHTB (SH10) nói riêng

1.2 Cơ sở lý thuyết của đề tài

1.2.1 Các phương pháp luận sáng tạo đang được dạy, học và áp dụng rộng rãi trên toàn thế giới

* Đối tượng tiêu điểm (Focal Objects) do F.Kunze (Đức) đề xuất năm

1926 và được C Waiting (Mỹ) hoàn thiện năm 1950

Đây là phương pháp phát ý tưởng nhờ việc chuyển giao những dấu hiệu của đối tượng thu thập ngẫu nhiên cho đối tượng nghiên cứu (đối tượng tiêu điểm): chọn ngẫu nhiên các đối tượng trong sách báo, từ điển…sau đó lấy tính chất của các đối tượng ngẫu nhiên này gắn cho đối tượng mà ta đang cần quan tâm Phương pháp này cho phép nhanh chóng tìm ra những ý tưởng mới đối với việc cải tiến sản phẩm Nó được dùng trong dạy học để luyện tập và phát triển trí tưởng tượng Đây là yếu tố tâm lý cần thiết giúp khắc phục được tính ì tâm

lí, hình thành TDST của HS [1], [4]

* Tấn công não (Brainstorming) do Alex Osborn (Mỹ) đề xuất năm 1938 Phương pháp này có mục đích nhằm thu hoạch những ý tưởng giải toán cho

Trang 19

trước bằng cách làm việc tập thể A.Osborn nhận thấy những người giàu trí tưởng tượng lại hay yếu về mặt phân tích, phê phán Ngược lại, có những người giỏi phân tích phê phán ý tưởng sẵn có của người khác hơn là tự mình tạo ra ý tưởng mới Nhưng nếu để hai nhóm người này làm việc chung họ thường “ngáng chân” nhau Alex Osborn đề nghị tách thành hai quá trình riêng rẽ: quá trình phát ý tưởng và đánh giá ý tưởng do hai nhóm người khác nhau thực hiện

Phương pháp này không loại trừ những phép thử vô trật tự nhằm để tìm ra những phép thử dẫn đến lời giải mạnh Bằng cách này, người ta cũng phần nào khắc phục được tính ì tâm lý [1], [4]

* Phân tích hình thái (Morphological Analysis) do F.Zwicky (Mỹ) đề xuất năm 1942

Mục đích của phương pháp này là đưa ra và nghiên cứu tất cả các phương

án một cách có hệ thống về nguyên tắc, bằng việc phân đối tượng thành từng phần, đa dạng hóa chúng rồi kết hợp trở lại nhằm bao quát được những phương

án bất ngờ, độc đáo

Nội dung phương pháp: người ta liệt kê tất cả các đặc trưng của đối tượng, mỗi đặc trưng là một cột sau đó liệt kê tất cả các phương án cải tiến có thể có cho từng đặc trưng Sau đó người ta kết hợp mỗi phương án ở từng cột với nhau để tạo ra các phương án cải tiến cho đối tượng

Song do kiểu kết hợp đó nên phương pháp này có thể có rất nhiều phương

án mà không thể đánh giá hết được [1], [4]

* Sử dụng các phép tương tự (Synectics) do W.Gordon (Mỹ) đề xuất năm 1952 Gordon thành lập nhóm Synectics đầu tiên giải các bài toán sáng chế Những nhóm Synectics là những nhóm người có nghành nghề khác nhau, được tập hợp lại với nhau với mục đích cố gắng giải một cách sáng tạo các bài toán bằng việc luyện tập không hạn chế tưởng tượng và kết hợp những yếu tố không liên hệ với nhau

* Phương pháp kết hợp mạnh (Strong association methods) do U.Gordon phát triển lên từ phương pháp tập kích não vào năm 1960

Trang 20

Cơ sở của phương pháp này vẫn là tập kích não nhưng những người trong nhóm ra ý tưởng phải bắt buộc sử dụng bốn thủ thuật đặc biệt theo nghĩa

“tương tự” Tương tự trực tiếp: các bài toán tương tự như bài toán đã cho đã được giải quyết như thế nào? Tương tự phân thân (phép thấu cảm): đặt mình vào vị trí, hoàn cảnh của đối tượng đang xem xét sau đó mới suy luận Tương

tự tượng trưng: hãy dùng hình ảnh phát biểu bản chất một vấn đề một cách ngắn gọn trong vài từ Tương tự tưởng tượng: các nhân vật thần thoại sẽ giải bài toán, vấn đề này như thế nào? [1]

Trong các phương pháp, phương pháp luận sáng tạo TRIZ là một lý thuyết với hệ thống công cụ thuộc loại hoàn chỉnh nhất trong lĩnh vực khoa học sáng tạo

1.2.2 Lý thuyết giải quyết các vấn đề sáng tạo – TRIZ

1.3.2.1 Phương pháp thử và sai

* Phương pháp thử và sai là cách suy nghĩ tự nhiên của mỗi người để giải quyết vần đề và ra quyết định, người suy nghĩ hiếm khi suy nghĩ về cách suy nghĩ của mình và tìm cách cải tiến chúng Khi gặp vấn đề, chủ thể thường nghĩ ngay đến việc áp dụng các các ý tưởng sẵn có trong trí nhớ Sau khi phát hiện ra những

“phép thử” đó là “sai”, người giải tiến hành các phép thử khác Chính kiến thức và kinh nghiệm riêng của người giải luôn luôn có khuynh hứng đưa người giải đi theo con đường mòn đã hình thành trong quá khứ Nếu phép thử đó sai, người giải trở nên mất tự tin và các phép thử tiếp theo nhiều khi mang tính chất hú hoạ, mò mẫm Thông thường người giải sẽ tốn khá nhiều phép thử - sai khi gặp bài toán khó mà chưa chắc đã có thể tìm ra lời giải [1], [9]

* Ưu điểm của phương pháp thử và sai:

Phương pháp thử và sai thích hợp với những bài toán có số phép thử khá nhỏ và trả giá cho mỗi phép thử có thể chấp nhận được Ưu điểm lớn nhất của phép thử và sai là nó chính là cơ chế của sự tiến hoá và phát triển trong tự nhiên, xã hội, tư duy cho đến thời gian gần đây

Trang 21

* Nhược điểm của phương pháp thử và sai là lãng phí lớn về thời gian, chất xám, các tiêu chuẩn đánh giá “đúng”, “sai” mang tính chủ quan và ngắn hạn, năng suất phát ý tưởng thấp, nhược điểm lớn nhất là thiếu cơ chế định hướng tư duy về phía lời giải

Chính do tính ì tâm lý và các kinh nghiệm đã có luôn có xu hướng đưa người giải về lối mòn cũ hay phát ý tưởng mò mẫm thiếu định hướng mà không biết có đi đến lời giải hay không Tuy phương pháp thử và sai trước đến nay vẫn được sử dụng rộng rãi, quen thuộc và cũng đã có nhiều thành tựu nhưng đó chưa phải là phương pháp tối ưu giúp hoàn thiện tư duy của mỗi người Cần phải có một công cụ lao động giúp suy nghĩ hiệu quả hơn thay cho suy nghĩ thử và sai tự nhiên và thô sơ Đó chính là cơ chế định hướng giúp người giải định hướng đúng để đi đến lời giải Khi có công cụ trong tay thì việc

tư duy giải quyết vấn đề không phải chỉ dành cho thiên tài mà chia đều cho mọi người bình thường, ai cũng có thể đi đến lời giải một cách khoa học [14]

1.3.2.2 Ý tưởng cơ bản và nguồn gốc TRIZ – lý thuyết giải bài toán sáng chế

Phương pháp thử và sai với nhiều nhược điểm không đáp ứng yêu cầu của

sự phát triển và giải quyết các vấn đề hiện đại Hiện nay trên thế giới có khá nhiều phương pháp luận sáng tạo được xây dựng trên cơ sở tiếp cận khác nhau

đã nêu trên như: phương pháp công não, phương pháp đối tượng tiêu điểm, phương pháp phân tích hình thái Tuy nhiên, các phương pháp đó đều không tránh khỏi những yếu điểm rất cơ bản đó là chúng vẫn giữ chiến thuật cũ (mặc

dù có cải tiến chút ít của phương pháp thử và sai) Các phương pháp này không bắt đầu từ những quy luật phát triển khách quan của hệ thống tư duy, kỹ thuật

và không lợi dụng được các điểm mấu chốt, đặc thù của các dạng bài toán nên hiệu quả tư duy sáng tạo của các phương pháp này không cao và khó áp dụng với các bài toán, vấn đề yêu cầu tính sáng tạo cao [1]

Ngược lại, TRIZ hiệu quả hơn các phương pháp cũ bởi tính khoa học TRIZ đã khoa học – công nghệ hóa lĩnh vực tư duy sáng tạo giải quyết vấn đề

và ra quyết định

Trang 22

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

1.2.3 Tính khoa học của TRIZ

Khi bắt đầu xây dựng phương pháp TRIZ, G.S.Alshuller chọn hướng tiếp cận sáng tạo như một môn khoa học, muốn tiếp cận sự sáng tạo cần đi tìm các quy luật sáng tạo Do đó, TRIZ được đặt nền móng triết học là phép duy vật biện chứng Đi tìm sự sáng tạo là đi tìm sự phát triển, sự phát triển ở đây phải tạo ra cái mới tốt hơn cái cũ

Xã hội ngày càng phát triển và thế giới sống cũng không ngừng tiến hóa, điều này kích thích nhu cầu tìm tòi, khám phá các yếu tố mới, các quy luật mới của con người Đồng thời, con người cũng nhận thấy sự phát triển của xã hội hiện đại gắn liền với sự phát triển của các công cụ, phương tiện lao động Các công cụ lao động ngày càng hoàn thiện được sáng chế, chế tạo dựa trên các phát minh khoa học có liên quan tới quy luật khách quan

TRIZ được xây dựng dựa trên sự kế thừa và sử dụng các nguồn kiến thức

là thành tựu của nhiều bộ môn khoa học và kĩ thuật

Trang 23

Hình 1.1: Nguồn kiến thức của TRIZ

- Phép duy vật biện chứng cung cấp phương pháp luận nghiên cứu các quy luật chung nhất về sự phát triển trong cả ba lĩnh vực: tự nhiên, xã hội, tư duy

- Các thông tin về patent là những thông tin tin cậy về sự phát triển

- Các lý thuyết hệ thống, thông tin, điều khiển học, ra quyết định, các phương pháp dự báo cung cấp thông tin về sự phát triển trong nhiều lĩnh vực làm cơ sở cho TRIZ

- Các yếu tố tâm sinh lý phù hợp với người sử dụng TRIZ cần được quan tâm Vì thế tâm lý học sáng tạo là một trong những nguồn kiến thức của TRIZ

- Những sáng chế khoa học mức cao thường sử dụng các hiệu ứng khoa học độc đáo ít người biết đến Vì thế TRIZ còn đặt mục đích xây dựng cơ sở kiến thức, các phương tiện giúp nhà sáng chế tra cứu và sử dụng hiệu ứng khoa học một cách thuận tiện

Trang 24

- Ngoài ra TRIZ còn phê phán các phương pháp luận sáng tạo khác nhằm thừa kế ưu điểm và khắc phục các khuyết điểm

TRIZ thể hiện tính khoa học ở hướng tiếp cận hệ thống, tức là các yếu

tố, thành phần trong mỗi sự vật, sản phẩm hay vấn đề đều có liên quan và tác động lẫn nhau và mỗi sản phẩm đều có lịch sử, xu hướng phát triển dựa trên sự

kế thừa ưu điểm của cái cũ và hạn chế hoặc loại bỏ các nhược điểm cũ để tạo ra sản phẩm mới sáng tạo hơn Bên cạnh việc mỗi sản phẩm có tính hệ thống riêng thì bản thân các sản phẩm cũng là một yếu tố, bộ phận trong hệ thống lớn hơn Trong giải quyết vấn đề cũng vậy, các giải pháp, ý tưởng giải quyết một vấn đề mới bao giờ cũng được xây dựng dựa trên các ý tưởng giải quyết các vấn đề tương tự trước đó Và việc giải quyết vấn đề này sẽ ảnh hưởng tới việc giải quyết các vấn đề khác

Như vậy, đứng trên quan điểm khoa học, TRIZ giúp người sử dụng có tính định hướng cao nhờ vào việc phát hiện và sử dụng các quy luật phát triển

hệ thống, nhờ đó người sử dụng có thể rút ngắn thời gian tìm kiếm lời giải và hạn chế các bước thử sai đồng thời có tính tiếp cận hệ thống các giải pháp

1.2.4 Tính sáng tạo của TRIZ

TRIZ cung cấp cho người sử dụng các phương pháp xử lý các bài toán, chọn các phương pháp phù hợp với các bài toán tùy thuộc vào độ khó của mỗi bài toán

Đối với TRIZ, giải quyết vấn đề sáng tạo là tăng cường sự phát triển tư duy kết hợp với tâm lý đã chuẩn bị của người học để nâng cao khả năng tự sáng tạo

Trong giải quyết vấn đề sáng tạo, TRIZ có ba tính năng cơ bản như sau: Tính năng 1: TRIZ tăng cường tính hệ thống của quá trình suy nghĩ TRIZ khám phá những nền tảng của vấn đề, phân tích các mối quan hệ chức năng giữa các thành phần trong hệ thống để hiểu được vấn đề như một hệ thống cấp bậc và tập trung tại các điểm cốt lõi của vấn đề Do đó, người nghĩ sẽ hiểu vấn

đề như một hệ thống

Trang 25

Tính năng 2: TRIZ giúp tiết kiệm thời gian suy nghĩ bằng cách đưa ra các giải pháp lý tưởng, sau đó suy nghĩ về những cách để tiếp cận với các giải pháp

đó dựa trên mối quan hệ giữa các thành phần trong hệ thống đã phân tích được Tính năng 3: TRIZ giải quyết các vấn đề thông qua giải quyết các mâu thuẫn TRIZ tích cực tấn công vào một vấn đề để tiết lộ mâu thuẫn trong nó Dựa trên việc giải quyết mâu thuẫn nhỏ, các vấn đề sẽ được giải quyết nhanh gọn hơn

Ba tính năng trên có thể được coi là một cách tư duy biện chứng

Vì vậy, bản chất của TRIZ đối với việc giải quyết vấn đề sáng tạo: TRIZ cung cấp một cách tư duy biện chứng, nghĩa là vấn đề được hiểu như một hệ thống, phân tích mối quan hệ giữa các thành phần trong hệ thống, đưa ra các giải pháp lý tưởng và giải quyết mâu thuẫn của hệ thống để giải quyết vấn đề Người giải được tiếp cận quy trình giải quyết vấn đề dưới dạng thuật toán

từ đơn giản đến phức tạp đảm bảo tính tương hợp giữa các bài toán Trong TRIZ, các bài toán được phân thành 5 mức; từ các bài toán đơn giản ở mức 1

và 2, đòi hỏi ít thời gian và công sức để giải, có khi chỉ cần vận dụng công thức hay các phương pháp cũ đã giải được bài toán Các bài toán mức 3, mức 4, mức

5 phức tạp hơn, đòi hỏi nhiều thời gian, công sức để giải Do đó, với mỗi loại bài toán có quy trình giải riêng

Tính sáng tạo của TRIZ còn được thể hiện bởi người giải được tiếp cận với các công cụ tư duy có tính định hướng cao Do TRIZ có một hệ thống công

cụ và kỹ thuật hoàn chỉnh giúp tư duy sáng tạo và đổi mới

Hệ thống công cụ và kỹ thuật của TRIZ gồm hai loại Loại công cụ đầu tiên giúp giải quyết vấn đề dựa trên nền tảng kiến thức từ các thành tựu khoa học bao gồm :

 9 quy luật phát triển hệ thống

 40 nguyên tắc (thủ thuật) sáng tạo cơ bản giúp khắc phục các mâu thuẫn

kĩ thuật

Trang 26

 11 biến đổi mẫu dùng để khắc phục mâu thuẫn vật lý

 Hệ thống 76 chuẩn giúp giải các bài toán sáng chế

Loại công cụ thứ hai giúp giải quyết các vấn đề dựa trên sự phân tích các thông tin được cung cấp từ chính bản thân các vấn đề bao gồm: thuật toán ARIZ) (hình 1.2)

Hình 1.2: Sơ đồ khối chương trình giải các bài toán

(Nguồn Phan Dũng)

Hiện nay, TRIZ được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khoa học, kĩ thuật và cả giáo dục Trong dạy học, thuật toán ARIZ và 40 nguyên tắc sáng tạo cơ bản được sử dụng chủ yếu nhằm giúp tìm ra cách thức, phương pháp giải các bài tập một các sáng tạo

Thuật toán ARIZ (algorit sáng chế) được coi là hạt nhân của TRIZ, đó là thuật toán giải các bài toán sáng chế [1]

Trang 27

ARIZ là một chương trình các hành động tư duy có định hướng, được

kế hoạch hóa Nó có mục đích tổ chức hợp lý và làm tích cực hóa tư duy sáng tạo, bước đầu tạo cơ sở cho lý thuyết chung về tư duy định hướng ARIZ có tính logic và linh động Về mặt logic, ARIZ có tác dụng phân nhỏ bài toán sáng chế thành từng phần, vừa sức với người giải bình thường Về mặt linh động, nó khai thác tới mức lớn nhất mặt mạnh của từng người giải như kiến thức, kinh nghiệm, trí tưởng tượng, trực giác

và hạn chế mặt yếu như tính ỳ tâm lý, sự phân tán trong suy nghĩ Lợi ích của ARIZ nói chung là nâng cao hiệu suất tư duy sáng tạo giải quyết vấn

đề và ra quyết định [20]

Dựa trên các phương pháp, thuật toán để giúp suy nghĩ giải quyết các vấn

đề giúp nâng cao năng suất đưa ra các ý tưởng đồng thời cải tiến hiệu quả, chất lượng của các ý tưởng

Như vậy, TRIZ vừa là một phương pháp đổi mới có tính khoa học sáng tạo cao, vừa là công cụ giúp tăng cường tính hệ thống của quá trình sáng tạo, rút ngắn thời gian, tiết kiệm công sức TRIZ làm cho quá trình sáng tạo trở thành một môn khoa học, có những tiêu chí, nguyên tắc nhất định chứ không phải do may rủi Với các khái niệm về đổi mới, sáng tạo và các mức phân chia các bài toán sáng tạo giúp người sử dụng và nghiên cứu TRIZ dễ hiểu các nguyên tắc sáng tạo, các quy luật và công cụ của TRIZ Nhờ đó mà hiệu quả tìm kiếm các giải pháp giải quyết vấn đề được tăng lên về cả chất lượng lẫn số lượng

1.3 Bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh trong dạy học sinh học

Mục đích nghiên cứu của đề tài đó là vận dụng lý thuyết sáng tạo vào dạy học sinh học tế bào (SH10) nhằm nâng cao chất lượng dạy học Như vậy, việc nghiên cứu lý thuyết sáng tạo và vận dụng nó vào dạy học Sinh học là hướng tới mục đích bồi dưỡng TDST cho HS, dạy cho HS cách học, cách tư duy sáng tạo trong quá trình học tập Do đó cần nghiên cứu cơ sở lý luận về TDST và dạy học bồi dưỡng TDST trong quá trình dạy học Sinh học

Trang 28

1.3.1 Khái niệm tư duy [14]

Theo tâm lý học, tư duy là quá trình phân tích và tổng hợp, so sánh, trừu tượng hoá, khái quát hoá trên con đường tìm ra cái mới Nói rõ hơn, tư duy là một quá trình nhận thức phản ánh những thuộc tính bản chất, những mối liên hệ

và quan hệ có tính chất quy luật của sự vật, hiện tượng trong hiện thực khách quan phổ biến giữa chúng

* Các đặc điểm của tư duy trong học tập

- Tư duy chỉ bắt đầu từ tình huống có vấn đề

Vấn đề là một câu hỏi, một nhiệm vụ mà bằng kiến thức và kinh nghiệm cũ học sinh chưa thể trả lời hay giải quyết được Tình huống có vấn đề là trạng thái tâm lý trong đó học sinh nhận thức được vấn đề và có nhu cầu giải quyết vấn đề đó

- Tư duy có tính khái quát và gián tiếp

Tư duy khái quát vì nó phản ánh thuộc tính chung, mối liên hệ chung cho các sự vật hiện tượng Tư duy gián tiếp vì nó phải sử dụng công cụ là ngôn ngữ

- Tư duy có quan hệ mật thiết với ngôn ngữ

Ngôn ngữ là phương tiện của tư duy vì từ khâu mở đầu của tư duy (là tình huống có vấn đề), đến quá trình thực hiện các thao tác tư duy và sản phẩm của

tư duy (là các khái niệm, phán đoán, suy lý) đều phải sử dụng ngôn ngữ

- Tư duy không tách rời nhận thức cảm tính

Tư duy thường bắt đầu từ nhận thức cảm tính và trong quá trình tư duy phải sử dụng nguồn tài liệu do nhận thức cảm tính thu nhận được Đồng thời kết quả của tư duy lại làm cho nhận thức cảm tính nhạy bén hơn

- Tư duy là một quá trình với các thao tác trí tuệ cụ thể

Tư duy là một quá trình vì nó có nảy sinh, diễn biến và kết thúc Tư duy

có những thao tác cụ thể như phân tích và tổng hợp, so sánh, trừu tượng hóa, khái quát hoá và cụ thể hoá

* Các loại tư duy

Có thể chia tư duy thành 3 loại cơ bản: tư duy logic hình thức (tư duy logic), tư duy biện chứng, và tư duy hình tượng

Trang 29

Xét về mức độ độc lập, từ ba loại tư duy cơ bản trên người ta lại chia tư duy ra thành bốn bậc:

- Tư duy lệ thuộc: suy nghĩ dựa dẫm vào tư duy người khác

- Tư duy độc lập: tư duy của những người có chính kiến riêng trong một lĩnh vực nào đó

- Tư duy phê phán: chỉ người có tư duy độc lập và biết phán xét sự việc bằng khả năng quan sát, phân tích và tổng hợp

- Tư duy sáng tạo: tư duy của những người biết phê phán sự việc và đề ra những giải pháp mới nhằm phát huy ưu điểm và khắc phục các thiếu sót

Trong các loại tư duy nêu trên, cần rèn luyện và phát triển loại TDST cho

HS Bởi vì trong quá trình học tập, loại tư duy này vừa giúp HS nhìn nhận vấn

đề một cách chính xác, vừa giúp HS sáng tạo ra những kiến thức mới

1.3.2 Khái niệm sáng tạo [4]

Sáng tạo là hoạt động tạo ra cái gì đó đồng thời có tính mới và tính ích lợi

- Tính mới: là sự khác biệt của đối tượng cho trước với đối tượng cùng loại trước đó về mặt thời gian (đối tượng tiền thân)

- Tính ích lợi: chỉ thể hiện khi đối tượng cho trước hoạt động theo đúng chức năng trong phạm vi áp dụng

Trong dạy học SH người ta có thể phân biệt sáng tạo ở hai cấp độ là sáng tạo cái mới đối với bản thân và sáng tạo cái mới đối với nhân loại Trong quá trình học tập của HS sáng tạo chủ yếu là sáng tạo tự nhiên ở cấp độ thứ nhất Từ những kiến thức, khái niệm, quá trình của sinh học đã được các nhà khoa học nghiên cứu và công bố, nhưng nó vẫn là cái mới đối với bản thân mỗi HS thông qua hoạt động học tập, HS biến những kiến thức đó thành kiến thức của bản thân Vì vậy muốn sáng tạo học sinh phải được trang bị kiến thức khoa học đầy đủ và chính xác và phải luyện tập tự mình làm việc, tự mình suy nghĩ giải quyết các vấn đề một cách thường xuyên và đúng hướng

Trang 30

1.3.3 Khái niệm tư duy sáng tạo

TDST là quá trình suy nghĩ giải quyết vấn đề và ra quyết định Nói cách khác TDST là quá trình suy nghĩ để đưa người giải:

+ Từ không biết cách đạt mục đích đến biết cách đạt mục đích hoặc + Từ không biết cách tối ưu đạt mục đích đến biết cách tối ưu để đạt mục đích trong một số cách đã biết

Khi học sinh gặp một vấn đề mà chưa biết cách để giải hoặc biết một số cách giải nhưng chưa biết cách tối ưu để giải sẽ giúp học sinh bắt đầu một quá trình tư duy sáng tạo Như vậy, trong dạy học SH rất cần phát triển TDST cho

HS để HS có thể lĩnh hội kiến thức một cách hiệu quả, giải quyết được mọi vấn

đề một cách thành thạo

1.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng tới năng lực tư duy sáng tạo của học sinh

Năng lực tư duy sáng tạo chịu ảnh hưởng của một số yếu tố sau [8], [18]

Để rèn luyện TDST đạt hiệu quả, cần phải thực hiện ở giai đoạn sau khi

HS đã lĩnh hội được một số kiến thức và kĩ năng cơ bản thông qua dạy học bài học lý thuyết và giải các bài tập luyện tập

1.3.4.2 Ngôn ngữ, kí hiệu, hình vẽ

Ngôn ngữ, kí hiệu, hình vẽ vừa là phương tiện vừa là kết quả của tư duy Các đối tượng nhận thức khi phản ánh vào đầu óc chủ thể trở thành

Trang 31

biểu tượng tâm lí, biểu tượng là bản sao của đối tượng thông qua nhận thức chủ quan của chủ thể được diễn đạt bằng ngôn ngữ Tư duy của con người luôn gắn với ngôn ngữ Ngĩa là, con người suy nghĩ bằng ngôn ngữ và bị tác động bởi ngôn ngữ

Con người tư duy không chỉ bằng ngôn ngữ mà còn bằng cả ký hiệu, ký hiệu giúp quá trình suy nghĩ gọn hơn

Hình vẽ là một loại ký hiệu mô tả trực quan đối tượng Trong quá trình tư duy, hầu hết các ý tưởng đều bắt đầu từ dạng hình vẽ, biểu tượng trong đầu rồi mới tới từ ngữ Như vậy, suy nghĩ có thể được thể hiện ra bằng hình vẽ và ngược lại, điều đó giúp cho quá trình xử lý thông tin diễn

ra nhanh hơn do người giải tận dụng được hiệu quả ghi nhớ và xử lý thông tin của thị giác Thị giác có khả năng thu giữ và xử lý lượng thông tin lớn trong một thời gian ngắn

1.3.4.3 Tính nhạy bén của tư duy [12]

Tính nhạy bén của tư duy là khả năng phát hiện ra giá trị thông tin và sử dụng chúng để giải bài toán, trong khi có nhiều người khác cũng tiếp nhận thông tin đó nhưng không phát hiện ra

Hình vẽ dưới thể hiện mô hình tính nhạy bén của tư duy do B.M Kedrov khởi xướng

Trang 32

Hình 1.3: Mô hình tính nhạy bén của tư duy

Tuỳ thuộc vào mức độ khao khát giải được bài toán cho trước, cách liên kết đường (1) và đường (2), mức độ rõ ràng của thông tin cung cấp có thể xảy

ra một trong hai hiệu ứng: Hiệu ứng cầu nhảy và hiệu ứng đường hầm

Để tăng tính nhạy bén của tư duy, cần phải tạo các đường (1) trong đầu, chủ động tạo các đường (2) bên ngoài và bên trong, thiết lập mối liên hệ giữa đường (1) và đường (2) với độ tin cậy cao

Để có được tính nhạy bén của tư duy, người giải cần có đường suy nghĩ thể hiện nhu cầu cần giải một dạng toán cụ thể và đường cung cấp thông tin (có thể có được ngẫu nhiên) có liên quan đến bài toán và giúp giải được bài toán

đó Bài toán được giải khi người giải tìm ra được mối liên hệ giữa bài toán và thông tin được cung cấp

Trang 33

logic Tiềm thức và vô thức có thể tham gia vào quá trình suy nghĩ nhưng người suy nghĩ không biết sự hiện diện của chúng

Loại ý tưởng được phát ra ở vùng ý thức nhưng là kết quả của quá trình suy nghĩ sảy ra trong tiềm thức, vô thức được gọi là ý tưởng do trực giác mách bảo Chúng ta nên thu thập cả những ý tưởng do trực giác mách bảo thì làm tăng xác suất ý tưởng dẫn tới lời giải càng lớn, số lượng ý tưởng xuất hiện trong vùng ý thức càng lớn

Nếu dùng sự liên tưởng đúng phạm vi áp dụng có thể giúp người giải đưa

ra các ý tưởng sáng tạo Phương pháp đối tượng tiêu điểm được xây dựng dựa trên việc sử dụng khả năng liên tưởng

1.3.4.6 Trí tưởng tượng

Trí tưởng tượng theo [9] sự xây dựng trong óc hình ảnh về đối tượng mà trong khoảng thời gian xây dựng và tồn tại hình ảnh, người tưởng tượng không tiếp thu đối tượng một cách trực tiếp thông qua các giác quan

Nếu như cơ sở sinh lí của trí nhớ là kết nối các đường liên hệ thần kinh tạm thời và tái hiện những gì được lưu giữ thì khi tưởng tượng, hệ thống các mối liên kết trong quá khứ bị tách ra, rồi kết hợp lại theo cách mới Về bản chất, cơ chế của trí tưởng tượng là dựa trên các hình ảnh đã có để tạo ra các hình ảnh mới

1.3.4.7 Tính ì tâm lý

Tính ì tâm lý là hoạt động tâm lý của con người, cố gắng giữ lại các hiện tượng, quá trình, trạng thái, tính chất, khuynh hướng thay đổi tâm lý cụ thể đang trải qua, chống lại việc chuyển sang trạng thái, khuynh hướng thay đổi tâm lý cụ thể khác

Trang 34

Tính ì tâm lý là tính muốn duy trì trạng thái tâm lý hiện tại, bao gồm cách suy nghĩ theo lối mòn, nhìn nhận vấn đề một cách dập khuôn, nó gây cản trở sự sáng tạo Tuy nhiên, nó cũng có ích lợi đó là nhờ vào việc hình thành lối mòn tư duy mà con người có thể giải quyết các vấn đề quen thuộc một cách dễ dàng Nhưng cuộc sống luôn không ngừng vận động, con người không chỉ đối mặt với những tình huống cũ,

vì vậy, cần phải đưa ra các giải pháp để khắc phục tính ì tâm lý

- Có ba loại tính ì tâm lý chính ảnh hưởng trực tiếp tới quá trình tư duy mới:

 Tính ì tâm lý do ức chế (tính ì tâm lý “thiếu”): do ức chế bởi các lý do khác nhau mà người giải “thiếu” đi một số định nghĩa, thông tin về đối tượng đang cần giải và thông tin “thiếu” đó mang lại giá trị giải bài toán

 Tính ì tâm lý do liên tưởng ngoại suy ra khỏi phạm vi áp dụng (tính ì tâm

lý “thừa”): do người giải suy nghĩ, liên tưởng tới các thông tin không cần thiết cho việc giải bài toán

 Tính thiếu tự tin, rụt rè, tự ti với khả năng sáng tạo: tính ì này do nhiều nguyên nhân khác nhau tạo nên, có thể do bản thân làm nhiều lần mà thất bại nhiều hơn thành công; chủ thế phải sống và hoạt động trong môi trường thiên về chỉ trích, phê phán, không có sự khuyến khích sáng tạo; hoặc do chủ thể luôn cầu toàn với sự sáng tạo

 Để khắc phục tính ì thiếu thự tin, rụt rè với sự sáng tạo cần khắc phục các nguyên nhân nêu trên Có nhiều cách khắc phục như: bản thân chủ

Trang 35

thể thay đổi cách suy nghĩ, tạo môi trường hoạt động sôi nổi, giúp chủ thể tự tin nhờ sự khuyến khích, động viên…

1.3.5 Các biện pháp rèn luyện tư duy sáng tạo

Để rèn luyện TDST đạt hiệu quả cao, cần căn cứ vào quy luật hình thành

và phát triển tư duy Có các biện pháp rèn luyện TDST sau đây :

- Tập thói quen tự đặt câu hỏi: tự đặt câu hỏi là một cách để phát hiện ra các vấn đề cần giải quyết Vì vậy, HS nên tập thói quen dù đi đâu, làm gì cũng sẵn sàng tự mình đặt câu hỏi: Ai? Ở đâu? Tại sao? Như thế nào?

- Rèn luyện tinh thần độc lập suy nghĩ Người có tư duy độc lập sẽ thu nhận kiến thức vững chắc và biết cách vận dụng kiến thức đó vào thực tế Tư duy độc lập đánh giá cao khi nó dựa trên cơ sở lý luận sắc bén, thực tế sinh động và khả thi Vì vậy, người có tư duy độc lập mới có khả năng phê phán, mới có tư duy phê phán thì mới có TDST

- Tư duy tập thể: những hiểu biết từ tư duy độc lập của cá nhân có thể chưa đầy đủ, toàn vẹn Nhờ tư duy mang tính tập thể thông qua các hoạt động theo nhóm, tổ, seminar, hội thảo,… mà tư duy ban đầu được điều chỉnh, bổ sung cho phù hợp với thực tế khách quan

- Thường xuyên rèn luyện các thao tác tư duy, nhiều kĩ năng tư duy với nhiều loại tư duy, đặc biệt là TDST Mặt khác, HS cần rèn luyện nhiều phẩm chất đạo đức cần cho sự sáng tạo: tính tự giác, tự học, tinh thần kỉ luật, kiên trì, nhẫn nại, khách quan

- Khắc phục tính ì tâm lý để có tư duy toàn diện: tính ì tâm lí là vật cản trong TDST, khắc phục tính ì tâm lí con người sẽ nhìn nhận sự vật biện chứng hơn, toàn diện hơn, thúc đẩy TDST phát triển

- Để tư duy được nhạy bén và sâu sắc, cần phải có cách nhìn nhận vấn đề một cách tổng quát, linh động trong việc lựa chọn phương tiện và giải pháp giải quyết vấn đề Luôn hướng tới những giải pháp mới, ít hoặc chưa xuất hiện trong khi giải quyết vấn đề đó

- Rèn luyện khả năng giải quyết vấn đề

Trang 36

1.4 Cơ sở thực tiễn của đề tài

1.4.1 Điều tra thực trạng dạy - học kiến thức sinh học tế bào ở trường phổ thông

* Cách tiến hành:

Để nâng cao chất lượng dạy – học phần SHTB, đồng thời phục vụ cho việc nghiên cứu đề tài, chúng tôi đã tiến hành điều tra và tìm hiểu thực trạng dạy – học phần SHTB bằng phiếu điều tra [Xem phụ lục 1]

Tiến hành điều tra giáo viên sinh học ở các trường: THPT Trần Nhân Tông, THPT Hoàng Quốc Việt, THPT Lê Chân thuộc huyện Đông Triều, Quảng Ninh

* Kết quả điều tra được thực hiện ở bảng sau:

Bảng 1.1 Kết quả điều tra việc vận dụng các phương pháp,

phương tiện dạy học nhằm phát huy TDST cho HS

GV đưa ra vấn đề cần giải quyết, HS tự tìm tòi nghiên

cứu giải quyết vấn đề, đồng thời tìm ra được tri thức cần

lĩnh hội

HS tự tìm ra kiến thức cần lĩnh hội Biết vận dụng sáng

tạo kiến thức vào thực tiễn

Qua phân tích các phiếu điều tra cho thấy:

Trong dạy học SHTB giáo viên sử dụng các phương pháp, phương tiện

để HS lĩnh hội tri thức chưa thực sự mang lại hiệu quả cao Mặc dù đa số các phương pháp sử dụng giúp các em lĩnh hội tri thức một cách chủ động nhưng chưa rèn luyện được TDST cho HS

Trang 37

Bảng 1.2 Điều tra khả năng giải BT của HS

Lúng túng trong việc giải những BT thông thường,

Giải được các bài tập cơ bản và một số BT nâng

Phân loại được các dạng bài tập, vận dụng thành

Luôn sáng tạo,vận dụng linh hoạt mọi phương án,

Về khả năng giải bài tập SHTB của HS trong quá trình học tập hiện nay,

đa số các GV cho biết đa số HS giải được các bài tập cơ bản và một số bài tập nâng cao nhưng mất nhiều thời gian, chưa hiệu quả HS giải bài tập một cách nhuần nhuyễn hoặc có sáng tạo chiếm tỉ lệ thấp Nguyên nhân chủ yếu của việc

HS giải bài tập SHTB kém theo ý kiến của các thầy cô là do: HS thụ động, không chủ động trong quá trình tìm hiểu các phương pháp giải bài tập HS chưa được tiếp xúc với nhiều dạng bài tập đa dạng khác nhau

1.4.2 Khả năng lĩnh hội kiến thức của HS

Qua ý kiến khảo sát, có thể thấy rằng trong việc học và giải các BT SHTB, HS còn thụ động trong việc lĩnh hội tri thức, đa số chưa biết vận dụng kiến thức vào thực tế đời sống, chưa biết khái quát những kiến thức đã được học để hệ thống kiến thức một cách khoa học nhằm biết kiến thức đó nằm trong vị trí nào của hệ thống các kiến thức Sinh học để có thể vận dụng chúng một cách linh hoạt, sáng tạo Trong khi giải BT, HS quen với các dạng BT cơ bản, giải BT theo lối mòn

mà chưa có sự sáng tạo trong các phương pháp giải

Như vậy, để giúp HS học tốt phần SHTB, cần giúp HS rèn luyện được TDST, vận dụng được các nguyên tắc sáng tạo trong việc học, giải bài tập và biết vận dụng chúng trong thực tế

Trang 38

Kết luận chương 1

Trên thế giới và ở trong nước đã có rất nhiều tác giả nghiên cứu về lý thuyết sáng tạo và ứng dụng nó vào trong thực tiễn cũng như trong giáo dục nhằm đào tạo con người có TDST Giải quyết được các các vấn đề trong cuộc sống

Ngày nay, có rất nhiều phương pháp luận sáng tạo đang được dạy, học và

áp dụng rộng rãi trên toàn thế giới Trong đó phương pháp luận sáng tạo TRIZ

là một lý thuyết với hệ thống công cụ thuộc loại hoàn chỉnh nhất trong lĩnh vực khoa học sáng tạo TRIZ được xây dựng dựa trên tính khoa học và sáng tạo, có

cơ sở triết học là phép duy vậy biện chứng của sự phát triển

Việc vận dụng lý thuyết sáng tạo vào dạy học SHTB nhằm bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho HS chịu ảnh hưởng của các yếu tố tâm lý và phải căn cứ vào quy luật hình thành và phát triển tư duy Nghiên cứu về quy luật hình thành, phát triển tư duy và sự ảnh hưởng của các yếu tố tâm lý tới NLST của HS để có thể đề ra các biện pháp rèn luyện TDST trong dạy học SH

Việc dạy, học các kiến thức SHTB và khả năng giải các bài tập SHTB ở trường phổ thông hiện nay chưa thực sự hiệu quả Có nhiều nguyên nhân như: phương pháp giảng dạy chưa kích thích được TDST cho HS, HS chưa biết cách

tự học, chưa biết cách tư duy lôgic kiến thức học được chưa vận dụng được nhiều trong thực tiễn…

Trang 39

Chương 2 VẬN DỤNG TRIZ VÀO DẠY HỌC PHẦN SINH HỌC TẾ BÀO

( SH 10)

2.1 Phân tích chương trình sinh học tế bào

2.1.1 Cấu trúc nội dung chương trình Sinh học 10 cơ bản

* Cấu trúc chương trình

SGK SH 10 được viết theo chương trình đổi mới, thể hiện tính khái quát hóa về hệ thống sống như là một hệ thống mở có tổ chức cao theo cấp độ lệ thuộc từ tế bào  cơ thể quần thể  quần xã  hệ sinh thái Điều này phù hợp với quan điểm của SH hiện đại là dựa trên thuyết về các cấp độ tổ chức của

sự sống, xem thế giới hữu cơ như là những hệ thống có cấu trúc, gồm những thành phần tương tác với nhau và với môi trường, tạo nên khả năng tự thân vận động, phát triển của hệ thống Mỗi hệ lớn gồm những hệ nhỏ, mỗi hệ nhỏ lại gồm những hệ nhỏ hơn Giữa các hệ nhỏ với nhau, giữa hệ nhỏ với hệ lớn cũng như giữa các hệ lớn với môi trường đều có những mối quan hệ tương tác phức tạp, tạo nên những đặc trưng của mỗi cấp độ tổ chức Điều này phù hợp với lôgic nhận thức của HS, làm cho sự hiểu biết của học sinh THPT được mở rộng

so với học sinh THCS

Các kiến thức được trình bày trong chương trình là những kiến thức SH đại cương, chỉ ra những nguyên tắc tổ chức, những qui luật vận động chung cho giới sinh vật Các kiến thức này được xây dựng trên quan điểm cấu trúc luôn đi đôi với chức năng, coi tế bào cũng như cơ thể sống là hệ mở luôn trao đổi vật chất, năng lượng và thông tin với môi trường Điều này giúp HS thấy được sự đa dạng, linh hoạt và mềm dẻo của các cấu trúc, chức năng, hiện tượng, cơ chế trong cơ thể sống Ngoài ra, các kiến thức SH 10 còn được trình bày theo quan điểm tiến hóa, mỗi cấu trúc, chức năng, hiện tượng, cơ chế đều thể hiện quá trình tiến hóa qua lịch sử phát sinh và phát triển của sinh vật

Trang 40

Chương trình SH 10 có 52 tiết gồm: 36 tiết lí thuyết, 10 tiết thực hành và

6 tiết ôn tập kiểm tra

* Nội dung chương trình SH 10 được trình bày trong bảng 2.1

Bảng 2.1 Nội dung SGK Sinh học 10

Phần một Giới thiệu Bài 1 Giới thiệu các cấp tổ chức của thế

chung về thế giới sống giới sống cùng các đặc điểm tổ chức của thế giới (gồm 2 bài: bài 1 và bài 2) sống Thông qua bài học, SGK cung cấp cho HS

cái nhìn bao quát về thế giới sống Thế giới sống được tổ chức ra sao, chúng có những đặc điểm gì

gì, sự đa dạng nhưng lại có tính thống nhất của thế giới là do đâu, sự sống được duy trì liên tục

và luôn tiến hóa ra sao… để rồi từ đó cho HS thấy cách học và nghiên cứu SH sao cho có hiệu quả

Bài 2 Giới thiệu về cách thức phân loại thế giới sống theo hệ thống phân loại 5 giới Bài này giới thiệu cho HS thấy thế giới sống mặc dù

đa dạng nhưng vẫn có thể phân loại chúng thành những nhóm sinh vật theo những cách khác nhau Một trong số đó là cách phân loại dựa trên mối quan hệ tiến hóa, quan hệ họ hàng giữa các loài sinh vật Hệ thống 5 giới hiện nay vẫn còn được sử dụng nhưng xu hướng chung là nó sẽ được thay thế bằng hệ thống phân loại 3 lãnh giới

Định dạng
Số trang	122
Dung lượng	1,22 MB

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

Kết quả thực nghiệm sƣ phạm