Xây dựng và sử dụng bài tập sáng tạo trong dạy học chương cơ học SGK Vật lí lớp 8 THCS

1 LỜI CẢM ƠN Tác giả luận văn xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, phòng Sau đại học, khoa Vật lí và Bộ môn phương pháp giảng dạy vật lí trường Đại học sư phạm Hà Nội 2 cùng các thầy giáo cô giáo đã tận tình giảng dạy, tạo mọi điều kiện giúp đỡ tôi hoàn thành khoá học. Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Tạ Tri Phương đã tận tình hướng dẫn, động viên, giúp đỡ tác giả trong suốt thời gian nghiên cứu và hoàn thành luận văn. Cảm ơn Ban giám hiệu, tập thể giáo viên vật lí và các em học sinh trường THCS - THPT Hai Bà Trưng Thị xã Phúc Yên Tỉnh Vĩnh Phúc đã giúp đỡ tác giả trong đợt thực nghiệm sư phạm. Cuối cùng, tác giả xin chân thành cảm ơn tới gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã luôn động viên, chia sẻ trong thời gian học tập khoá học này. Hà Nội, tháng 11 năm 2012 Tác giả Lê Ngọc Đông 2 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn này là trung thực, khách quan và chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình khoa học nào khác. Tôi xin chịu trách nhiệm trước nhà nước về sự cam đoan này. Hà Nội, tháng 11 năm 2012 Người thực hiện Lê Ngọc Đông 3 MỤC LỤC Lời cảm ơn Lời cam đoan Mục lục Danh mục các chữ viết tắt MỞ ĐẦU 1 1. Lí do chọn đề tài 1 2. Mục đích nghiên cứu 3 3. Nhiệm vụ nghiên cứu 3 4. Giả thuyết khoa học 3 5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3 6. Phương pháp nghiên cứu 4 7. Những đóng góp của đề tài nghiên cứu 4 8. Cấu trúc luận văn 5 CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC RÈN LUYỆN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 6 1.1. Sáng tạo và năng lực sáng tạo 6 1.1.1. Khái niệm sáng tạo 6 1.1.2. Khái niệm năng lực 7 1.1.3. Năng lực sáng tạo 7 1.1.4. Sự hình thành và phát triển năng lực 8 1.1.5. Những biểu hiện năng lực sáng tạo và các yếu tố cần thiết cho việc bồi dưỡng NLST trong học tập của học sinh 11 1.1.6. Cơ chế sáng tạo khoa học 13 1.1.7. Những yếu tố ảnh hưởng đến năng lực sáng tạo của học sinh 18 1.1.8. Tính ì tâm lý và ảnh hưởng của nó đối với năng lực sáng tạo 20 1.1.9. Các biện pháp hình thành và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh 22 4 1.2. Cơ sở lí luận về dạy học sáng tạo 24 1.2.1. Cơ sở tâm lí học về dạy học sáng tạo 24 1.2.2. Cơ sở lí luận dạy học về dạy học sáng tạo 25 1.2.3. Một số biện pháp dạy học sáng tạo trong môn vật lí ở trường phổ thông 29 1.3. Vai trò của bài tập vật lí trong dạy học sáng tạo 31 1.3.1. Định nghĩa bài tập vật lí 31 1.3.2. Vai trò của bài tập vật lí 31 1.3.3. Yêu cầu đối với dạy học bài tập vật lí 32 1.4. Thực trạng việc xây dựng và sử dụng bài tập sáng tạo 33 1.4.1. Mục đích và đối tượng điều tra 33 1.4.2. Phương pháp điều tra 33 1.4.3. Kết quả điều tra 34 1.4.4. Nguyên nhân của thực trạng 34 1.4.5. Kết luận 35 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 36 CHƯƠNG 2 CÁC NGUYÊN TẮC XÂY DỰNG BTST VÀ HỆ THỐNG BTST TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG " CƠ HỌC " VẬT LÍ 8 THCS 37 2.1. Đề xuất các nguyên tắc xây dựng BTST 37 2.1.1. Khái niệm BTST của Radumovxki 37 2.1.2. Quan niệm về STKH-KT theo lí thuyết TRIZ 39 2.1.3. Đề xuất các nguyên tắc xây dựng BTST chương "Cơ học" Vật lí lớp 8 THCS 41 2.1.4. Đề xuất các tiêu chí của biểu hiện năng lực sáng tạo 44 2.2. Xây dựng hệ thống BTST trong dạy học chương "Cơ học " Vật lí lớp 8 THCS 45 2.2.1. Các mục tiêu trong dạy học chương "Cơ học " Vật lí 8 THCS 45 2.2.2. Xây dựng hệ thống BTST chương "Cơ học " Vật lí 8 THCS 61 2.2.3. Sử dụng BTST trong dạy học chương " Cơ học " Vật lí 8 THCS 65 5 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 81 CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 82 3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm 82 3.2. Tiến trình thực nghiệm sư phạm 82 3.2.1. Chọn trường thực nghiệm 82 3.2.2. Chọn lớp thực nghiệm 82 3.2.3. Thời gian thực nghiệm sư phạm 82 3.2.4. Quá trình tiến hành thực nghiệm sư phạm 83 3.3. Kết quả TNSP 83 3.3.1. Kết quả định tính 83 3.3.2. Kết quả định lượng 85 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 92 KẾT LUẬN 93 TÀI LIỆU THAM KHẢO 94 PHỤ LỤC 96 6 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TT Viết tắt Viết đầy đủ 1 BTST Bài tập sáng tạo 2 BTVL Bài tập vật lí 3 ĐC Đối chứng 4 GV Giáo viên 5 HS Học sinh 6 NLST Năng lực sáng tạo 7 BT Bài tập 8 TDST Tư duy sáng tạo 9 ThN Thực nghiệm 10 THCS Trung học cơ sở 11 TNSP Thực nghiệm sư phạm 12 VL Vật lí 13 TRIZ Lí thuyết giải các bài toán sáng chế 14 SGK Sách giáo khoa 15 Nxb Nhà xuất bản 16 DHVL Dạy học vật lí 7 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Thế kỷ XXI là thế kỷ của sự bùng nổ về khoa học - công nghệ, là thế kỷ mà "người ta coi sự sáng tạo là yếu tố đặc trưng của con người". Hiện nay, trên thế giới cứ mỗi giây trôi qua có hàng nghìn ý tưởng sáng tạo được nảy sinh và cứ mỗi giây trôi qua có hàng trăm phát minh ra đời. Do vậy, khối lượng kiến thức (thông tin) cần cho một con người tăng nhanh không ngừng theo cấp số nhân. Đặc biệt là đối với các thế hệ học sinh những chủ nhân tương lai của đất nước ta. Việc học tập của các em không thể chỉ trông chờ vào sự lĩnh hội một khối lượng kiến thức nhất định. Ở các trường học, ngoài việc trang bị kiến thức, kỹ năng và phương pháp chuyên môn, việc rèn luyện tư duy sáng tạo (quá trình suy nghĩ giải quyết vấn đề và ra quyết định) ngày càng trở nên cấp thiết và quan trọng. Yêu cầu đó đòi hỏi trước hết ở đội ngũ các thầy cô giáo đang trực tiếp giảng dạy cần giúp học sinh có khả năng định hướng được trong các dòng thông tin khổng lồ, giúp họ có khả năng nhìn nhận cái cơ bản, cái then chốt, phát triển tư duy sáng tạo. Phương pháp dạy học truyền thống trong một thời gian dài đã đạt được những thành tựu quan trọng. Tuy nhiên, phương pháp đó nặng về truyền thụ một chiều, thầy giảng giải minh họa, trò lắng nghe ghi nhớ và bắt trước làm theo thì không thể đào tạo những con người có tính tích cực cá nhân, có tư duy sáng tạo hay có kỹ năng thực hành giỏi. Cùng với xu thế phát triển chung của thế giới, nền giáo dục ở nước ta đang chuyển dần từ trang bị cho học sinh kiến thức sang bồi dưỡng cho học sinh năng lực mà trước hết là năng lực sáng tạo. Hội nghị BCH TW Đảng Cộng sản Việt Nam khóa VIII chỉ rõ : " Đổi mới phương pháp dạy học ở tấtcả các cấp, bậc học, áp dụng những phương pháp giáo dục hiện đại để bồi dưỡng cho học sinh năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề . . ." và " đổi mới mạnh 8 mẽ phương pháp giáo dục và đào tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luện thành nếp tư duy sáng tạo của người học . . ." Điều 28 khoản 2 Luật giáo dục nước ta nhấn mạnh: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh, phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm đem lại niềm vui hứng thú học tập cho học sinh”. Dạy học hướng tới việc phát huy tích cực, vai trò chủ động sáng tạo của học sinh là xu thế chung của đổi mới giáo dục phổ thông hiện nay. Việc bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho học sinh có thể thực hiện ở tất cả các bộ môn trong chương trình giáo dục phổ thông. Trong dạy học vật lí, bằng nhiều phương pháp và biện pháp khác nhau có thể giúp học sinh nâng cao chất lượng học tập và phát triển năng lực sáng tạo. Hoạt động giải bài tập vật lí vừa giúp HS nắm vững các kiến thức vật lí, vừa phát triển tư duy vật lí và năng lực sáng tạo. Nó có ý nghĩa to lớn trong việc giáo dục, giáo dưỡng và rèn luyện kỹ thuật tổng hợp cho HS ở trường phổ thông. Bài tập vật lí là phương tiện dạy học được sử dụng ở mọi giai đoạn của quá trình dạy học vật lí. Giải các BTVL được xem như mục đích, là phương pháp dạy học, là một phần hữu cơ của quá trình dạy học vật lí vì nó không chỉ có tác dụng giúp cho học sinh phát triển tư duy vật lí và thói quen vận dụng kiến thức vật lí vào thực tế mà còn có tác dụng tích cực trong việc hình thành kiến thức mới và làm phong phú các khái niệm vật lí. Trong thực tế dạy học vật lí ở trường phổ thông cho thấy hoạt động giải bài tập vật lí của học sinh chưa được chú trọng đúng mức. Đa số các em chỉ biết áp dụng công thức trong SGK một cách máy móc để tính toán ra đáp số mà không hiểu bản chất các hiện tượng vật lí. Vì vậy đối với môn vật lí, HS cần phải nắm được những kiến thức cơ bản, nắm được các khái niệm chuyên ngành, nắm được các định luật vật lí, biết vận dụng thành thạo những kiến thức đã học vào việc giải bài toán và có thể giải bằng các cách khác nhau. Thông qua việc giải BTVL có thể rèn luyện NLST cho các em HS. Tuy vậy vấn đề này chưa được chú trọng trong quá trình 9 biên soạn sách giáo khoa, sách bài tập. Đặc biệt là chưa có các tiêu chí cho khái niệm bài tập sáng tạo, do đó việc lựa chọn bài tập sáng tạo còn mang tính mò mẫm, ngẫu nhiên. Mặt khác vấn đề này đã được rất nhiều nhà chuyên môn quan tâm nghiên cứu. Cũng đã có một số luận án tiến sĩ, luận văn thạc sĩ chuyên ngành lí luận và phương pháp dạy học vật lí nghiên cứu vấn đề bồi dưỡng TDST ; rèn luyện năng năng sáng tạo cho học sinh. Tuy nhiên các kết quả nghiên cứu vẫn còn hạn chế. Xuất phát từ những phân tích trên chúng tôi lựa chọn đề tài : Xây dựng và sử dụng bài tập sáng tạo trong dạy học chương “Cơ học” SGK Vật lí lớp 8 THCS. 2. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu để đưa ra các nguyên tắc xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo dùng để dạy và học chương “Cơ học” vật lí lớp 8 THCS nhằm rèn luyện năng lực sáng tạo cho học sinh. 3. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 3.1. Đối tượng nghiên cứu của đề tài : Hoạt động dạy học, giải bài tập chương “Cơ học” vật lí lớp 8 THCS. 3.2. Phạm vi nghiên cứu: Hệ thống bài tập chương “Cơ học” vật lí lớp 8 ở trường THCS. 4. Giả thuyết khoa học Việc đưa ra được các nguyên tắc để xây dựng bài tập sáng tạo, việc sử dụng các bài tập sáng tạo có mục đích, phù hợp với quy luật nhận thức sáng tạo sẽ có tác động tích cực trong việc rèn luyện năng lực sáng tạo cho học sinh trong dạy học vật lí. 5. Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1. Hệ thống hóa, phân tích những tài liệu liên quan đến khái niệm “ sáng tạo ”, “dạy học sáng tạo”, “ bài tập vật lí ”, "bài tập sáng tạo". 5.2. Phân tích nội dung, mục tiêu dạy học chương “Cơ học” SGK vật lí lớp 8 THCS. 10 5.3. Đề xuất nguyên tắc xây dựng “ bài tập sáng tạo” chương “Cơ học” vật lí lớp 8 THCS và xây dựng một hệ thống bài tập sáng tạo phục vụ cho việc dạy học chương “Cơ học” vật lí lớp 8 THCS. 5.4. Đề xuất các tiêu chí để đánh giá được các biểu hiện của “năng lực sáng tạo”. 5.5. Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá hệ thống bài tập sáng tạo đã xây dựng. 6. Phương pháp nghiên cứu Để thực hiện được các nhiệm vụ trên, đề tài sử dụng các phương pháp chủ yếu : 6.1. Phương pháp nghiên cứu lí luận : Đọc sách báo, tài liệu, các công trình nghiên cứu có liên quan đến bài tập sáng tạo từ đó phân tích đánh giá, tổng hợp, vận dụng để làm cơ sở lí luận của đề tài. 6.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: - Điều tra bằng phiếu : Tìm hiểu thực trạng dạy học ở một số trường THCS và chuẩn bị điều kiện cho thực nghiệm sư phạm, ngoài ra điều tra để xác định vốn kiến thức, hiểu biết ban đầu của học sinh liên quan đến nội dung kiến thức trong chương "Cơ học" vật lí 8. Kết quả thu được sẽ được xử lí bằng phương pháp thống kê toán học để rút ra kết luận. - Trao đổi trực tiếp với giáo viên về phương pháp dạy và phương pháp học của học sinh để từ đó vận dụng bài tập sáng tạo vào dạy học sao cho có hiệu quả. 6.3. Thực nghiệm sư phạm : - Nhằm kiểm nghiệm tính khả thi của giả thuyết khoa học ban đầu. - Sử dụng phương pháp thống kê toán học để rút ra kết quả định lượng về điều tra và tổ chức thực nghiệm. 7. Những đóng góp của đề tài nghiên cứu 7.1. Đóng góp về mặt lí luận - Luận văn góp phần hệ thống hóa những vấn đề liên quan đến khái niệm “ sáng tạo” và “ dạy học sáng tạo”. [...]... tắc xây dựng BTST và hệ thống BTST trong dạy học chương Cơ học vật lí lớp 8 THCS Chương 3: Thực nghiệm sư phạm 12 CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC RÈN LUYỆN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 1.1 Sáng tạo và năng lực sáng tạo 1.1.1 Khái niệm sáng tạo Trong từ điển Tiếng Việt thì "sáng tạo là tìm ra cái mới, cách giải quyết mới, không bị gò bó, phụ thuộc vào cái đã có" "Sáng. .. nguyên tắc xây dựng bài tập sáng tạo và các tiêu chí để đánh giá NLST 7.2 Đóng góp về mặt thực tiễn - Xây dựng hệ thống BTST và việc sử dụng chúng vào dạy học chương Cơ học vật lí 8 THCS 8 Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận và danh mục tài liệu tham khảo, luận văn bao gồm 3 chương : Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của rèn luyện năng lực sáng tạo cho học sinh trong dạy học vật lí Chương. .. một sự sáng tạo và thực tế có thể kiểm soát được 1.1.9.4 Sử dụng các bài tập sáng tạo Ở trên, ta đã xem xét việc rèn luyện năng lực sáng tạo cho học sinh trong quá trình xây dựng kiến thức mới Ngoài ra, trong dạy học vật lí, người ta còn xây dựng những loại bài tập riêng vì mục đích này và được gọi là bài tập sáng tạo (xem thêm chương 2 ) Trong loại bài tập sáng tạo này, ngoài việc phải vận dụng một... việc phân tích lí luận là : + Học thuyết Mác – Lênin + Khoa học luận vật lí học và các thành tựu của khoa học vật lí + Các luận điểm của lí luận dạy học và các thành tựu của khoa học dạy học, giáo dục học và tâm lí học Thí dụ khi giải quyết vấn đề nội dung của các cơ sở vật lí ở trường phổ thông, người ta xác lập xem cần phải đưa những nguyên lí chủ yếu nào của vật lí học vào giáo trình ở nhà trường... cầu học sinh nghiên cứu để giải thích một hiện tượng mới gặp nào đó 1.2 Cơ sở lí luận về dạy học sáng tạo 1.2.1 Cơ sở tâm lí học về dạy học sáng tạo Tâm lí học khám phá những quy luật hoạt động tâm lí của học sinh; học sinh cảm thụ thế giới xung quanh và tư duy ra sao, nắm các kiến thức, kĩ năng và kĩ xảo như thế nào Tất cả những điều đó có quan hệ trực tiếp với quá trình dạy học Dạy học sáng tạo lấy... dùng trong kỹ thuật, là một bài tập sáng tạo Dạy học sáng tạo là biểu hiện sự thống nhất giữa chức năng giáo dục, giáo dưỡng và phát triển Trong dạy học sáng tạo, học sinh tự chiếm lĩnh được kiến thức phỏng theo các giai đoạn nghiên cứu của nhà khoa học Cơ sở lí thuyết của phương pháp phát triển khả năng sáng tạo của HS trong quá trình dạy học là sự hiểu biết những quy luật của sự sáng tạo khoa học. .. giữ vai trò quyết định trong các công trình nghiên cứu về lí luận dạy học vật lí Chính do kết quả thực nghiệm sư phạm mà người ta xác lập được các quy luật của sự dạy học, quyết định hoặc chính xác hóa được nội dung của các cơ sở vật lí, hoàn thiện được các phương pháp dạy học vật lí và các hình thức tiến hành các bài học, nhận rõ được cơ sở vật chất cần thiết cho việc dạy học vật lí Khi tiến hành thực... không Trong thời kì phát triển ban đầu của lí luận dạy học vật lí, chủ nghĩa kinh nghiệm có ảnh hưởng rất lớn Nhưng theo đà phát triển của nó, lí luận dạy học vật lí đã vượt qua được sự trói buộc của chủ nghĩa kinh nghiệm và trở thành một lĩnh vực khoa học 2- Khảo sát điều tra tình trạng của việc dạy học vật lí, tình trạng tri thức, kĩ năng của học sinh về vật lí học Những kết luận đáng tin cậy trong. .. giảng dạy, ra bài tập sao cho HS hứng thú 19 học tập Hứng thú gây ra sáng tạo và sáng tạo lại thúc đẩy hứng thú mới, HS cần có hứng thú nhận thức cao, cần có sự khao khát nhận thức cái mới và vận dụng cái mới vào thực tế như áp dụng kiến thức để làm các bài tập vận dụng, khái quát hóa các bài tập vận dụng để làm các dạng BT mới Yếu tố thứ hai cần thiết để sáng tạo là phải có kiến thức cơ bản vững chắc... làm cơ sở cho lí thuyết đó Nếu lại xuất hiện các sự kiện, hiện tượng không nằm trong khuôn khổ của lí thuyết đó thì lại phải xây dựng một mô hình trừu tượng (giả thuyết khoa học) mới Do đó ta lại có chu trình thứ hai, thứ ba 35 1.2.3 Một số biện pháp dạy học sáng tạo trong môn vật lí ở trường phổ thông 1.2.3.1.Áp dụng phương pháp dạy học nêu và giải quyết vấn đề : Dạy học giải quyết vấn đề có tác dụng . tiêu dạy học chương Cơ học SGK vật lí lớp 8 THCS. 10 5.3. Đề xuất nguyên tắc xây dựng “ bài tập sáng tạo chương Cơ học vật lí lớp 8 THCS và xây dựng một hệ thống bài tập sáng tạo. tài : Xây dựng và sử dụng bài tập sáng tạo trong dạy học chương Cơ học SGK Vật lí lớp 8 THCS. 2. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu để đưa ra các nguyên tắc xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo. BTST trong dạy học chương " ;Cơ học " Vật lí lớp 8 THCS 45 2.2.1. Các mục tiêu trong dạy học chương " ;Cơ học " Vật lí 8 THCS 45 2.2.2. Xây dựng hệ thống BTST chương " ;Cơ học