Dạy học bài toán mở trong lập trình góp phần phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh lớp 11

Một số tình huống dạy học bài toán mở trong lập trình góp phần phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh .... Môn Tin học cũng như các môn học khác ngoài việc tạo điều kiện cho học sinh ch

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên em xin được bày tỏ lòng biết ơn và kính trọng sâu sắc tới thầy PGS.TS Lê Khắc Thành Bằng tất cả lòng nhiệt huyết, trách nhiệm và lòng yêu nghề của mình, thầy đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và động viên em trong suốt quá trình hoàn thành luận văn tốt nghiệp Thầy đã giúp em được tiếp cận và nghiên cứu vấn đề rất mới mẻ, thiết thực và có thể áp dụng vào thực tế Ở thầy em học hỏi được rất nhiều tri thức cũng như tác phong làm việc và phương pháp nghiên cứu khoa học

Em cũng xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới tất cả quý thầy cô trong Khoa công nghệ thông tin những người đã cung cấp cho em những kiến thức chuyên ngành cũng như chỉ bảo hết sức tận tình và tạo mọi điều kiện thuận lợi trong suốt quá trình em được học tập tại Khoa Em cũng xin chân thành cảm ơn tới các thầy cô giáo của trường THPT BNghĩa Hưng, đặc biệt là các thầy cô trong tổ Toán – Tin và các em học sinh lớp 11A1, 11A2 đã tạo điều kiện và giúp đỡ em hoàn thành tốt phần thực nghiệm của luận văn này

Tôi cũng gửi lời cảm ơn tới tất cả bạn bè, người thân đã luôn động viên, giúp

đỡ, sát cánh bên tôi để tôi có thể hoàn thành tốt luận văn này

Hà Nội, tháng 6 năm 2016

Học viên

Lâm Thị Hồng Cúc

DANH MỤC BẢNG VÀ HÌNH VẼ

Danh mục bảng

Bảng 3.1: Bảng tổng hợp điểm bài kiểm tra thứ nhất nhóm lớp thực nghiệm75

Bảng 3.2: Bảng tổng hợp điểm bài kiểm tra thứ nhất nhóm lớp đối chứng 75

Bảng 3.3: Bảng so sánh kết quả của 2 nhóm lớp thực nghiệm và đối chứng 75

qua kết quả bài kiểm tra thứ nhất tính theo % 75

Bảng 3.4: Kết quả của bài kiểm tra thứ nhất 76

Bảng 3.5: Bảng tổng hợp điểm bài kiểm thứ hai nhóm lớp thực nghiệm 77

Bảng 3.6: Bảng tổng hợp điểm bài kiểm thứ hai nhóm lớp đối chứng 77

Bảng 3.7: Bảng so sánh kết quả của 2 nhóm lớp thực nghiệm và đối chứng 77

qua kết quả bài kiểm tra thứ hai tính theo % 77

Bảng 3.8: Kết quả của bài kiểm tra thứ 2 78

Bảng 3.9: Mức độ ảnh hưởng (ES) 79

Danh mục hình vẽ, biểu đồ Biểu đồ 3.1: Biểu đồ điểm bài kiểm tra thứ nhất tính theo % 75

Biểu đồ 3.2: Biểu đồ kết quả trung bình trọng số của bài kiểm tra 1 76

Biểu đồ 3.3: Biểu đồ điểm bài kiểm tra thứ hai tính theo % 77

Biểu đồ 3.4: Biểu đồ kết quả trung bình trọng số của bài kiểm tra 2 78

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Nhiệm vụ nghiên cứu 2

4 Phương pháp nghiên cứu 2

5 Đối tượng nghiên cứu 3

6 Cấu trúc luận văn 3

CHƯƠNG I CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 5

1 Cơ sở lý luận 5

1.1 Lịch sử của vấn đề nghiên cứu 5

1.2 Cơ sở tâm lý học 7

1.2.1 Lý thuyết hành vi 8

1.2.2 Lý thuyết nhận thức 9

1.2.3 Lý thuyết kiến tạo 12

1.3 Cơ sở giáo dục học 14

1.4 Cơ sở pháp lí 15

1.5 Một số khái niệm cơ bản 16

1.5.1 Khái niệm bài toán 16

1.5.2 Khái niệm vấn đề 16

1.6 Một số vấn đề về tư duy sáng tạo 19

1.6.1 Một số khái niệm về tư duy 19

1.6.2 Khái niệm tư duy sáng tạo 20

1.6.3 Những đặc trưng cơ bản của tư duy sáng tạo 23

2 Cơ sở thực tiễn 29

2.1 Tiềm năng sử dụng bài toán mở trong dạy học lập trình nhằm phát triển tư

duy sáng tạo cho học sinh lớp 11 29

2.2 Đánh giá chung về thực trạng dạy học lập trình ở phổ thông hiện nay 32

Tiểu kết chương I 35

CHƯƠNG II THIẾT KẾ BÀI TOÁN MỞ TRONG LẬP TRÌNH NHẰM PHÁT TRIỂN TƯ DUY SÁNG TẠO CHO HỌC SINH 36

1 Những định hướng xây dựng và sử dụng bài toán mở trong lập trình nhằm phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh lớp 11 36

1.1 Xây dựng và sử dụng bài toán mở cần tiến hành trên cơ sở bám sát nội dung dạy học 36

1.2 Xây dựng và sử dụng bài toán mở cần mang tính khả thi và thực hiện được trong điều kiện thực tế dạy học 37

1.3 Xây dựng và sử dụng bài toán mở cần thể hiện rõ mục đích nâng cao hiệu quả học tập của học sinh 38

1.4 Xây dựng và sử dụng bài toán mở cần phù hợp với các hoạt động nhằm phát triển tư duy sáng tạo 39

2 Đề xuất một số biện pháp thiết kế bài toán mở 39

2.1 Thiết kế bài toán mở ở giả thiết 39

2.2 Thiết kế bài toán mở ở kết luận 42

2.3 Thiết kế bài toán mở ở cả giả thiết và kết luận 52

2.4 Thiết kế bài toán mở ở lời giải 56

3 Một số tình huống dạy học bài toán mở trong lập trình góp phần phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh 66

3.1 Dạy học sinh khai thác bài toán 66

3.2 Dạy học sinh giải bài toán mở 67

Tiểu kết chương II 72

CHƯƠNG III THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 73

1 Mục đích tiến hành thực nghiệm 73

2 Nội dung tiến hành thực nghiệm 73

3 Đánh giá định lượng 73

4 Đánh giá định tính 74

5 Tiến trình tổ chức thực nghiệm 74

6 Kết quả thực nghiệm và đánh giá 74

6.1 Kết quả thực nghiệm 74

6.2 Đánh giáđịnh tính 79

Tiểu kết chương III 80

KẾT LUẬN 81

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 82

PHỤ LỤC 86

bị cho các em các kỹ năng cần thiết đó là kỹ năng tự học và kỹ năng tư duy, đặc biệt

là kỹ năng tư duy sáng tạo

Hiện nay giáo dục nước ta đang áp dụng rất nhiều phương pháp dạy học hiện đại, dạy học tích cực tuy nhiên vẫn chưa đáp ứng được yêu cầu đổi mới việc dạy và học Một trong những việc dạy và học còn nhiều bất cập đó là việc dạy học theo kiểu “đọc-chép”, dập khuôn, máy móc làm cho học sinh không có điều kiện phát huy khả năng vốn có, trí thông minh và năng lực sáng tạo bị hạn chế Hậu quả là sản phẩm giáo dục không đáp ứng được yêu cầu của xã hội trong thời buổi hội nhập Môn Tin học cũng như các môn học khác ngoài việc tạo điều kiện cho học sinh chiếm lĩnh tri thức và kĩ năng Tin học còn giúp học sinh phát triển các năng lực trí tuệ chung như phân tích, tổng hợp, trừu tượng hóa, khái quát hóa và rèn luyện những đức tính, phẩm chất của người lao động mới như cẩn thận, chính xác, kỉ luật, kiên trì, làm việc khoa học và sáng tạo Đặc điểm chính của môn Tin học ở nhà trường phổ thông là tính trừu tượng cao, tính logic và tính thực nghiệm Đòi hỏi người học phải có năng lực tư duy và khả năng sáng tạo, khả năng phát hiện và giải quyết vấn đề Do đó việc nghiên cứu phát triển tư duy sáng tạo trong môn Tin học cho học sinh trung học phổ thông là rất cần thiết

Đứng trước yêu cầu đổi mới dạy học, trước thực trạng dạy học lập trình ở phổ thông hiện nay, việc nghiên cứu các phương pháp dạy học tích cực vào dạy học lập trình một cách có hiệu quả là vấn đề mang tính cấp thiết Một trong những biện pháp có thể giải quyết tốt nhiệm vụ trên là dạy học bài toán mở trong lập trình Việc sử dụng bài toán mở trong dạy học lập trình là biện pháp quan trọng để phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh, đồng thời vận dụng tư duy sáng tạo vào thực tiễn đời sống

Dạy học tư duy sáng tạo đang được nhiều nhà giáo dục quan tâm nghiên cứu

và đưa vào áp dụng ở nhiều môn học Ở nước ta, phương pháp này chưa được nghiên cứu cụ thể và áp dụng vào việc dạy học môn Tin học Vì vậy việc nghiên cứu và tìm cách vận dụng hiệu quả tư duy sáng tạo cho học sinh trong dạy học môn Tin học là một nhiệm vụ quan trọng và có ý nghĩa thực tiễn Để góp một phần vào

mục tiêu này, luận văn tập trung vào nghiên cứu đề tài “Dạy học bài toán mở trong lập trình góp phần phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh lớp 11”

2 Mục đích nghiên cứu

Mục đích của luận văn là nghiên cứu và đề xuất một phương pháp tiếp cận mới trong dạy học lập trình môn Tin học ở trường phổ thông Đó là việc dạy học bài toán

mở trong dạy học lập trình nhằm phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh lớp 11

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

Luận văn có nhiệm vụ làm rõ một số vấn đề sau:

 Nghiên cứu các vấn đề cơ bản về tư duy, tư duy sáng tạo, khái niệm bài toán mở, vai trò của bài toán mở đối với việc phát triển tư duy sáng tạo

 Đề xuất các biện pháp thiết kế bài toán mở trong lập trình tin học ở phổ thông

 Xây dựng một số tình huống dạy học bài toán mở trong lập trình ở chương trình Tin học 11

 Hiện thực hóa các tình huống đã xây dựng qua thực nghiệm sư phạm

4 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu lý luận:

 Nghiên cứu các công trình liên quan đến: dạy học bài toán mở; xây dựng câu hỏi, bài tập mở; tư duy sáng tạo; phương pháp dạy học tư duy sáng tạo cho học sinh trung học phổ thông

 Nghiên cứu tài liệu chuyên ngành về phương pháp dạy học Tin học, sách giáo khoa Tin học lớp 11, sách giáo viên Tin học lớp 11

Phương pháp điều tra, khảo sát:

 Quan sát tiến trình dạy học và điều tra về thực trạng dạy học bài toán mở và

dạy học tư duy sáng tạo ở trường phổ thông hiện nay

 Khảo sát trường thực nghiệm và lớp thực nghiệm

Phương pháp thực nghiệm sư phạm

 Nghiên cứu và vận dụng các nguyên tắc thực nghiệm sư phạm như: xây dựng phiếu điều tra, chọn lớp thực nghiệm, chọn lớp đối chứng, điều tra, thu thập kết quả,…

 Phương pháp phân tích kết quả điều tra và thống kê dự báo

5 Đối tượng nghiên cứu

 Phương pháp dạy học chuyên ngành môn Tin học

 Chuẩn kiến thức và kĩ năng trong dạy học lập trình

 Dạy học bài toán mở trong lập trình, dạy học tư duy sáng tạo

6 Cấu trúc luận văn

Sau phần “Mở đầu” trình bày lý do chọn đề tài, mục đích nghiên cứu, nhiệm

vụ của đề tài, phương pháp nghiên cứu và đối tượng nghiên cứu, luận văn trình bày các nội dung nghiên cứu trong 3 chương sau đây:

Chương I Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài

Phần này trình bày các vấn đề về lịch sử của vấn đề nghiên cứu, các cơ sở tâm

lí học và cơ sở giáo dục học của đề tài Phần này cũng trình bày những khái niệm cơ bản của đề tài nghiên cứu về bài toán mở, tư duy sáng tạo Phần cuối của chương trình bày thực trạng về dạy học lập trình ở phổ thông hiện nay

Chương II Các biện pháp thực hiện

Phần này trình bày một số định hướng xây dựng và sử dụng bài toán mở trong lập trình, đồng thời đề xuất một số biện pháp thực hiện việc dạy học bài toán mở nhằm phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh lớp 11 thông qua nội dung dạy học lập trình

Chương III Thực nghiệm sư phạm

Chương này trình bày các nội dung:

 Mục đích tiến hành thực nghiệm

 Nội dung tiến hành thực nghiệm

 Tiến trình tổ chức thực nghiệm

 Kết quả thực nghiệm và đánh giá

 Một số thảo luận và đề xuất

Sau 3 chương là phần kết luận và tài liệu tham khảo

CHƯƠNG I CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1 Cơ sở lý luận

1.1 Lịch sử của vấn đề nghiên cứu

a) Lịch sử nghiên cứu về tư duy sáng tạo

TDST đã được nhiều nhà giáo dục trên thế giới nghiên cứu từ lâu Năm 1944, G.Polya đã đề cấp đến TDST thông qua việc đưa ra các chỉ dẫn giúp GV phát triển TDST cho Học sinh [Xem tài liệu G.Polya 1997, 2010] Năm 1962, Lowenfeld đã

đề xuất các thuộc tính của sáng tạo [50] , sau đó các nhà tâm lí học sáng tạo Guildford và Torrance bổ sung các thuộc tính của sáng tạo bao gồm: tính độc đáo, tính thành thục, tính mềm dẻo, tính chi tiết và hoàn thiện, tính nhạy cảm vấn đề Năm 1963, Osborn đưa ra phương pháp công não về sự phát triển ý tưởng theo hai giai đoạn là giai đoạn phát triển ý tưởng và giai đoạn phân tích ý tưởng [53] Trong [47], năm 1967, Guidford cho rằng có thể khuyến khích ý tưởng theo tư duy phân

kỳ Các năm 1970 và 1985, De Bôn cho rằng có thể khuyến khích ý tưởng và tư duy theo chiều ngang thông qua phương pháp 6 chiếc mũ tư duy [43] [44] Năm 1986, Henry Gleitman định nghĩa: “Sáng tạo, đó là năng lực tạo ra những giải pháp mới hoặc duy nhất cho một vấn đề thực tiễn và hữu ích” [48] Năm 1987, Karen Huffman cho rằng: “người có tính sáng tạo là người tạo ra được giải pháp mới mẻ

và thích hợp để giải quyết vấn đề” [49] Năm 1990, Perkin cho rằng thuộc tính quan trọng của TDST là khả năng xem xét sự vật từ các góc nhìn khác nhau, đặc biệt từ góc nhìn mới, khác thường và mong muốn như khả năng thay đổi cách nhìn để tạo dựng lại vấn đề [54] Năm 2005, Langrehr đưa ra thang nhân cách, xác định kiểu nhân cách ảnh hưởng đến khả năng sáng tạo, “những người có kiểu nhân cách trực giác – mở sẽ có tiềm năng sáng tạo lớn” [45]

Tại Việt Nam, việc nghiên cứu về phát triển TDST cho học sinh cũng đang được chú ý Theo Nguyễn Cảnh Toàn khẳng định: “một trong rất nhiều cách để rèn luyện nếp TDST là tập cho Học sinh quen nhìn một khái niệm dưới nhiều góc độ khác nhau” [40] Tác giả Hoàng Chúng đã nghiên cứu vấn đề rèn luyện cho Học

sinh các thao tác tư duy cơ bản: khái quát hóa, đặc biệt hóa, tương tự hóa thông qua việc giải toán và sáng tạo các bài toán mới [5] Để rèn luyện TDST, cần rèn luyện khả năng phân tích vấn đề một cách toàn diện: “Phân tích các khai niệm, bài toán, kết quả đã biết dưới nhiều khía cạnh khác nhau, từ đó khái quát hóa hoặc xét vấn đề tương tự theo nhiều cách khác nhau Tìm nhiều lời giải khác nhau của một bài toán, khai thác các lời giải đó để giải các bài toán tương tự hoặc tổng quát hơn hoặc đề xuất bài toán mới”, Năm 1995, tác giả Tôn Thân đã đưa ra một trong những phương hướng chủ yếu bồi dưỡng một số yếu tố của TDST, trong đó có sử dụng bài tập mở [37] Tuy nhiên, tác giả Tôn Thân nghiên cứu bài tập mở và áp dụng cho đối tượng

là Học sinh khá giỏi ở trường THCS trong bộ môn Toán Năm 1995, tác giả Trần Luận đã đưa ra một số định hướng dạy học phát triển năng lực sáng tạo của Học sinh trên cơ sở vận dụng tư tưởng của G.Polya, tác giả cũng nghiên cứu và áp dụng chođối tượng Học sinh khá giỏi [23] Năm 2010, tác giả Chu Cẩm Thơ đưa ra một

số biện pháp kích thích tư duy của học sinh trong dạy học môn Toán ở trường trung học phổ thông [36]

Các tác giả nghiên cứu về khái niệm TDST, đưa ra nhiều biện pháp nhằm hình thành và phát triển TDST cho Học sinh Tuy nhiên chưa có công trình nghiên cứu nào về việc phát triển TDST trong dạy học lập trình thông qua bài toán mở

b) Lịch sử nghiên cứu về bài toán mở

Các công trình nghiên cứu về bài toán mở tập trung nghiên cứu về khái niệm bài toán mở và một số vai trò của nó

Trong [20], Butts định nghĩa bài toán mở như sau: “một bài toán không có một chiến lược cho cách giải quyết vấn đề được đưa ra”

Theo [51], một bài toán kết thúc mở cần nêu được một số đặc điểm sau:

+ Tạo cơ hội cho Học sinh thể hiện sự nắm vững kiến thức, sao cho tất cả Học sinh đều có khả năng tìm được câu trả lời

+ Đưa ra những thách thức đối với quá trình tư duy và suy luận của Học sinh + Cho phép Học sinh áp dụng nhiều cách tiếp cận và chiến lược khác nhau để

đi đến lời giải bài toán

Ở Việt Nam, tác giả Phạm Văn Hoàn là một trong những người đầu tiên nghiên cứu về bài toán mở và đã đưa vào bộ SGK cấp 1 Đó là những bài toán phát biểu ngắn gọn mà muốn giải chúng, học sinh phải vận dụng các thao tác mò mẫm,

dự đoán và thử nghiệm

Tác giả Tôn Thân [37] đưa ra khái niệm bài tập mở và sử dụng bài tập mở nhằm phát triển TDST cho Học sinh Công trình của Tôn Thân không hoàn toàn tập trùng vào việc khai thác các ứng dụng của bài tập mở mà chỉ sử dụng bài tập mở là một trong nhiều dạng bài tập nhằm phát triển TDST cho học sinh THCS Theo Tôn Thân, để tạo ra các bài toán mở góp phần bồi dưỡng TDST cho Học sinh, GV có thể khai thác các bài toán trong sách giáo khoa, biến đổi chúng theo cách cách sau: Cách 1: Thay việc tìm một kết quả bằng việc tìm nhiều kết quả có thể có Cách 2: Thay việc tìm một kết quả cho sẵn bằng yêu cầu đoán nhận kết quả hoặc tìm thêm các kết quả khác có thể có

Cách 3: Bổ sung thêm dữ kiện, câu hỏi với yêu cầu tìm các kết quả có thể có Như đã trình bày ở trên, các công trình nghiên cứu về bài toán mở mới chỉ tập trung vào bàn về khái niệm, vai trò của bài toán mở Đối với việc dạy Tin học, chưa

có công trình đi sâu nghiên cứu về việc làm thế nào để sáng tạo bài toán mở và áp dụng dạy bài toán mở vào việc dạy học lập trình

1.2 Cơ sở tâm lý học

Trong mọi hoạt động, vấn đề tâm lý của chủ thể hoạt động hết sức quan trọng

và cần thiết Trong khoa học nghiên cứu nếu tâm lý không tốt có thể dẫn đến kết quả nghiên cứu không chính xác, hiệu quả giảm Trong các hoạt động thể chất cũng vậy, nếu tâm lý không tốt sẽ chi phối tất cả các mặt và dẫn kết quả hoạt động không tốt Trong giáo dục thì tâm lý học càng có ý nghĩa hơn, ngay khi những buổi đầu trẻ đến trường, nếu khiến tâm lý trẻ không tốt hoặc làm trẻ sợ sẽ khiến trẻ không muốn đến trường nữa Hơn nửa tâm lý sẽ giúp người học cảm thấy phấn khích, thích thú,

tư duy sáng tạo hơn nếu được người dạy quan tâm, dìu dắt từng nấc thang

Tâm lý học cho thấy sự khác biệt trong tiếp cận dạy học định hướng người dạy

và tiếp cận dạy học theo định hướng người học Dạy học định hướng người học sẽ

giúp người học xác định vấn đề có thực trong cuộc sống, tìm kiếm tài liệu, nguồn lực để giải quyết vấn đề, người thầy chỉ đóng vai trò hướng dẫn, giúp đỡ nhằm huy động sự cố gắng, điều chỉnh hoạt động và người học trở thành chủ thể trong quá trình nhận thức

Vì vậy, trong quá trình dạy học người GV cần phải thiết kế bài giảng cũng như trang bị những kiến thức nhằm phát huy tối đa sự sáng tạo của người học trong mọi tình huống, mọi cấp độ

Mục tiêu của tâm lý học, giáo dục là xác định cơ sở tâm lý học của hoạt động dạy học và giáo dục, nói cách khác là cơ sở lý luận về tâm lý cho hoạt động dạy học

và giáo dục Do vậy để góp phần thúc đẩy sự phát triển tư duy sáng tạo trong quá trình học của người học cần quan tâm đến các cơ sở tâm lý học sau: lý thuyết hành vi,

lý thuyết nhận thức và lý thuyết kiến tạo Đây là ba lý thuyết của khoa học tâm lý

1.2.1 Lý thuyết hành vi

Lý thuyết hành vi với quan điểm là nghiên cứu hành vi cá thể, những thứ có thể quan sát được trên cơ sở công thức cổ điển: Kích thích, phản ứng thuyết hành vi quan niệm học tập là tác động qua lại giữa kích thích và phản ứng nhằm thay đổi và điều chỉnh hành vi của chủ thể vào mối liên hệ giữa hành vi và hệ quả của nó Thuyết hành vi được xem là hành động lặp đi lặp lại nhiều lần từ đó tạo ra vết lằn trên bán cầu đại não sẽ giúp người học nhớ nhanh, nhớ lâu để vận dụng giải quyết vấn đề khác giống hoặc tương tự hay là cơ sở cho sự sáng tạo khác

Dựa trên lý thuyết phản xạ của Pavlov, năm 1913 nhà tâm lí học Waston đã xây dựng lý thuyết hành vi giải thích cơ chế tâm lí học của việc học tập Thorndike, Skinner và nhiều tác giả khác đã tiếp tục phát triển những mô hình khác nhau của thuyết hành vi

Thuyết hành vi cho rằng học tập là một quá trình đơn giản mà trong đó những mối liên hệ phức tạp sẽ được làm cho dễ hiểu và rõ ràng thông qua các bước học tập nhỏ được sắp xếp một cách hợp lí Thông qua những kích thích về nội dung, phương pháp dạy học, người học có những phản ứng tạo ra những hành vi học tập

và qua đó thay đổi hành vi của mình

Vì vậy quá trình học tập được hiểu là quá trình thay đổi hành vi Hiệu quả của

nó có thể thấy rõ khi luyện tập cũng như khi học tập các quá trình tâm lí vận động

và nhận thức đơn giản (nhất là khi vấn đề chỉ là nắm vững những quá trình đó)

Có nhiều mô hình khác nhau của thuyết hành vi, có thể nêu một số quan niệm

cơ bản của thuyết hành vi như sau:

- Các lý thuyết hành vi giới hạn việc nghiên cứu cơ chế học tập qua các hành

vi ở bên ngoài có thể quan sát khách quan bằng thực nghiệm

- Thuyết hành vi không quan tâm đế các quá trình tâm lí chủ quan bên trong của học sinh như tri giác, cảm giác, tư duy, ý thức, vì cho rằng những yêu tố này không thể quan sát khách quan được Bộ não được coi như là một “hộp đen” không quan sát được Thuyết hành vi thuộc về lí thuyết định hướng khách thể, nhấn mạnh tính khách quan của tri thức

- Thuyết hành vi cổ điển (Waston): Học tập là tác động qua lại giữa kích thích và phản ứng (S – R ), nhằm thay đổi hành vi Vì vậy, trong dạy học cần tạo ra những kích thích nhằm tạo ra hưng phấn từ đó có các phản ứng học tập và thông qua đó thay đổi hành vi

- Thuyết hành vi Skinner: Khác với thuyết hành vi cổ điển, Skinner không chỉ quan tâm đến mối quan hệ giữa kích thích và phản ứng mà đặc biệt nhấn mạnh mối quan hệ giữa hành vi và hệ quả của chúng (S – R – C) Chẳng hạn khi người học làm đúng thì được thưởng, làm sai thì bị trách phạt những hệ quả của hành vi này có vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh hành vi học tập của người học Thuyết hành vi Skinner dựa trên thí nghiệm nổi tiếng của ông, còn được gọi là hộp Skinner (Skinner box):

Một con chuột sẽ tự động được thưởng trong một hộp Skinner một viên thức

ăn, nếu nó ấn hai phím

1.2.2 Lý thuyết nhận thức

Thuyết nhận thức ra đời vào những năm 1920, được nhiều nhà tâm lí học nghiên cứu và phát triển mạnh trong nửa sau của thế kỷ XX Đại diện lớn của thuyết này là nhà tâm lí học lỗi lạc người Áo Jeans Piaget Thuyết nhận thức nhấn mạnh ý

nghĩa của các cấu trúc nhận thức đối với sự học tập và thừa nhận tính khách quan của tri thức đồng thời nhấn mạnh vai trò của chủ thể nhận thức Mặc dù có nhiều

mô hình lí thuyết nhận thức khác và xu hướng khác nhau nhưng đều xuất phát từ những quan niệm cơ bản sau [43,tr.29]

Thứ nhất, các lí thuyết nhận thức nghiên cứu quá trình nhận thức bên trong với

tư cách là một quá trình xử lý thông tin Bộ não xử lí các thông tin tương tự như một hệ thống kỹ thuật

Thứ hai, quá trình nhận thức là quá trình có cấu trúc và có ảnh hưởng quyết định đến hành vi Con người tiếp thu các thông tin bên ngoài, xử lí và đánh giá chúng, từ đó quyết định các hành vi ứng xử

Thứ ba, trung tâm của quá trình nhận thức là các hoạt động trí tuệ như nhận biết, phân tích và hệ thống hóa các sự kiện và các hiện tượng, nhớ lại những kiến thức đã học, giải quyết vấn đề và phát triển, hình thành các ý tưởng mới

Thứ tư, cấu trúc nhận thức của con người không phải bẩm sinh mà hình thành qua kinh nghiệm của bản thân, do đó mỗi người sẽ có một cấu trúc nhận thức riêng, muốn có sự thay đổi đối với một người thì cần có tác động phù hợp nhằm thay đổi nhận thức của người đó

Cuối cùng là con người có thể tự điều chỉnh quá trình nhận thức như tự đặt mục đích, xây dựng kế hoạch và thực hiện Trong đó có thể tự quan sát, tự đánh giá

và tự hưng phấn, không cần kích thích từ bên ngoài

Theo thuyết nhận thức quá trình học tập có thể coi là quá trình giải quyết vấn

đề và mục đích của dạy học là tạo ra những khả năng để người học hiểu thế giới thực tiễn (kiến thức khách quan) Do đó để đạt được các mục tiêu học tập, không chỉ kết quả học tập mà quá trình học tập và quá trình tư duy đều đóng vai trò rất quan trọng Nhiệm vụ của người dạy là tạo ra môi trường học tập thuận lợi, thường xuyên khuyến khích các quá trình tư duy tích cực Môi trường học tập có thể là các tình huống, các sự kiện phát sinh từ thực tiễn, từ sự quan sát trực tiếp, từ những liên

hệ của bài học… và phải tạo được cơ hội để người học phát triển các kĩ năng trình bày, phân tích thông tin, vận dụng tri thức của mình nhằm giải quyết vấn đề và có

phương pháp học tập hiệu quả Trong quá trình học tập, nhiệm vụ giải quyết vấn đề

từ các bài toán, tình huống đưa ra có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong việc phát triển tư duy Các quá trình tư duy được thực hiện không chỉ thông qua các vấn đề nhỏ, đưa ra một cách tuyến tính mà còn thông qua các nội dung học tập phức hợp để người học hoạt động và thực hiện quá trình học tập của mình một cách hiệu quả nhất Các phương pháp học tập có vai trò quan trọng trong quá trình học tập của người học Các phương pháp học tập bao gồm tất cả các cách thức làm việc và tư duy mà người học sử dụng để tổ chức và thực hiện quá trình học tập của mình một cách hiệu quả nhất Ngoài ra không thể phủ nhận việc học tập thực hiện theo nhóm cũng có vai trò rất quan trọng bởi nó giúp tăng cường những khả năng về mặt xã hội, thông qua cộng tác làm việc trong một nhiệm vụ học tập người học có thể phát triển tính tự lực, sáng tạo cũng như khả năng xã hội, năng lực giao tiếp, đặc biệt là khả năng cộng tác làm việc, tinh thần đoàn kết của cả nhóm.Trong quá trình dạy học giáo viên cần nghiên cứu kĩ lưỡng nội dung bài học và phải có sự kết hợp thích hợp giữa những nội dung do giáo viên truyền đạt với những nhiệm vụ tự lực chiếm lĩnh và vận dụng tri thức của người học

Hình 1.2.1 Mô hình học tập theo thuyết nhận thức Thuyết nhận thức cho rằng, quá trình nhận thức có cấu trúc và ảnh hường đến hành vi mà trung tâm của nó là các hoạt động trí tuệ Từ các hình ảnh, phương pháp được vận dụng, sử dụng mô hình trực quan, bài toán thực tế từ đó nâng lên mức vận dụng sáng tạo

Phản hồi được mô hình hóa

Bộ não là hệ thống xử lí thông tin

1.2.3 Lý thuyết kiến tạo

Thuyết kiến tạo theo quan điểm cái mới xây dựng trên cơ sở cái đã có, từ đó cung cấp cho người học những cái rất cơ bản, sau đó hướng dẫn cho người học từ cái đã biết hướng đến kiến thức mới Thuyết kiến tạo nhấn mạnh tri thức mang tính chủ quan, nó được xuất hiện thông qua việc chủ thể nhận thức, tự cấu trúc vào hệ thống bên trong tri thức đã có của mình Học không chỉ là khám phá mà còn là sự giải thích cấu trúc mới của tri thức Lý thuyết kiến tạo là lý thuyết dạy học dựa trên việc nghiên cứu quá trình học tập của con người từ đó hình thành quan điểm dạy học phù hợp với cơ chế học tập đó Vì vậy lý thuyết kiến tạo coi trọng vai trò tích cực và chủ động của người học để tạo nên nhận thức cho bản thân bởi nhận thức là một quá trình thích nghi và tổ chức lại thế giới quan cho người học và tri thức được kiến tạo một cách tích cực bởi chủ thể nhận thức Từ đó giúp người học tư duy sáng tạo với công việc của mình Môi trường xã hội đòi hỏi mọi người nói chung và người học nói riêng, đặc biệt là trong quá trình học lập trình phải có khả năng phát hiện và giải quyết vấn đề mới Việc tìm kiếm các phương pháp nhằm tích cực hóa quá trình nhận thức, tăng cường tính chủ động, tư duy sáng tạo của người học đòi hỏi người dạy phải xây dựng chương trình, lựa chọn nội dung, phương pháp, phương tiện phù hợp để người học nâng cao hứng thú, tích cực hóa, tư duy sáng tạo trong học tập Nhờ đó chiếm lĩnh khoa học, công nghệ [19]

Trong thế kỷ thứ XX lí thuyết kiến tạo nhận thức của J.Piaget (1896 – 1980) là

cơ sở tâm lí học của nhiều hệ thống dạy học, đặc biệt là dạy học phổ thông Có thể nêu vắn tắt các luận điểm chính của Thuyết kiến tạo nhận thức như sau:

Thứ nhất, học tập là quá trình cá nhân hình thành các tri thức cho mình Tri thức gồm hai loại: tri thức về thuộc tính vật lí, thu được bằng các hành động trực tiếp với các sự vật và tri thức về tư duy, quan hệ toán, logic thu được qua sự tương tác với người khác trong các quan hệ xã hội Đó là quá trình cá nhân tổ chức các hành động tìm tòi, khám phá thế giới bên ngoài và cấu tạo lại chúng dưới dạng sơ

đồ (cấu trúc) nhận thức Sơ đồ nhận thức được hình thành từ các hành động bên

ngoài và được nhập tâm Sơ đồ có bản chất thao tác và được trẻ em xây dựng lên

bằng chính hành động của mình Phát triển hệ thống các sơ đồ chính là sự phát triển

nhận thức thông qua các giản đồ cảm giác và vận động (tương ứng với trẻ em từ 0 đến 2 tuổi), tiếp theo là cấu trúc tiền thao tác (các hình ảnh tinh thần, hình ảnh biểu trưng, kí hiệu và biểu tượng – ứng với thời kì từ 2 đến 7 tuổi), sau đó là cấu trúc thao tác cụ thể (ứng với thời kì từ 7 đến 11, 12 tuổi) và cuối cùng là cấu trúc thao tác hình thức (ứng với thời kì từ 12 tuổi trở đi) Trong đó thao tác là hành động có

tính rút gọn và đối tượng của nó không phải là những sự vật có thực, mà là những hình ảnh, biểu tượng, kí hiệu; nó có tính chất thuận nghịch: bảo tồn và liên kết Các thao tác được cấu trúc thành hệ thống nhất định, cấu trúc thao tác nhận thức không

có sẵn trong đầu đứa trẻ, cũng không không nằm trong đối tượng khách quan, mà nằm ngay trong mối tác động qua lại giữa chủ thể với đối tượng, thông qua hành động Tức là đứa trẻ phải tự xây dựng cấu trúc nhận thức mình thông qua các hành động thực tiễn bên ngoài [44,tr.57]

Thứ hai, dưới dạng chung nhất, cấu trúc nhận thức có chức năng tạo ra sự thích ứng của cá thể với các kích thích của môi trường Cấu trúc nhận thức được hình thành theo cơ chế đồng hóa và điều ứng Đồng hóa là chủ thể tái lập lại một số đặc điểm của khách thể được nhận thức, đưa chúng vào trong các sơ đồ đã có Điều ứng là quá trình tái lập những đặc điểm của khách thể vào cái đã có, qua đó biến đổi cấu trúc đã có, tạo ra cấu trúc mới Như vậy có thể nói sự phát triển nhận thức bao gồm ba quá trình cơ bản: đồng hóa, điều ứng và sự cân bằng Đồng hóa là một phần của sự thích nghi, là cơ chế giữ gìn cái đã biết và cho phép người học vận dụng những cái đã biết để giải quyết tình huống mới Còn sự điều ứng thì chỉ thực sự xuất hiện khi những gì đã học không đủ để giải quyết các tình huống mới Để giải quyết các tình huống này, người học có thể điều chỉnh, thậm chí là bác bỏ các nhận thức, quan niệm cũ Cân bằng là sự điều chỉnh của chủ thể giữa hai quá trình đồng hóa và điều ứng Như vậy đồng hóa không làm thay đổi nhận thức mà chỉ mở rộng cái đã biết, còn điều ứng làm thay đổi nhận thức và khi một HS tiếp xúc với một thông tin mới, sự mất cân bằng sẽ bắt đầu xuất hiện cho tới khi có sự thích nghi với thông tin mới và khi đó sẽ có sự cân bằng [44,tr.58]

Thứ ba, quá trình phát triển nhận thức phụ thuộc trước hết vào sự trưởng thành và chín muồi các chức năng sinh lí và thần kinh của trẻ em; vào sự luyện tập và kinh nghiệm thu được thông qua hành động với đối tượng; vào sự tương tác của các yếu tố xã hội và vào tính chủ thể và sự phối hợp chung của hành động Chính yếu tố chủ thể làm cho các yếu tố trên không tác động riêng rẽ, rời rạc, mà chúng được kết hợp với nhau trong một thể thống nhất trong quá trình phát triển của học sinh [44,tr.59]

Như vậy sự học phải là quá trình hình thành và phát triển của các dạng thức hành động xác định, là sự thích ứng của chủ thể với tình huống thông qua sự đồng hóa và điều ứng

1.3 Cơ sở giáo dục học

Giáo dục là một quá trình (có mở đầu, diễn biến, kết thúc) hay được hiểu là một hoạt động (chủ thể và đối tượng hoạt động) Kết quả của quá trình giáo dục hay của hoạt động giáo dục trước hết là sự biến đổi nhân cách của người được giáo dục

Như vậy thì mục đích giáo dục là sự dự kiến trước kết quả của hoạt động giáo dục

Kết quả của hoạt động giáo dục chính là nhân cách của người học được giáo dục Vì

vậy có thể hiểu mục đích giáo dục là mô hình nhân cách của con người (người học)

mà giáo dục cần đào tạo nhằm đáp ứng yêu cầu của xã hội trong một giai đoạn lịch

sử cụ thể

Mục tiêu đào tạo của nhà trường phổ thông Việt Nam hiện nay là hình thành những cở sở ban đầu và trọng yếu của con người mới phát triển toàn diện phù hợp với yêu cầu và điều kiện, hoàn cảnh của đất nước [19]

Giáo dục học là nền tảng dạy học của các môn học nói chung và môn Tin học nói riêng Do đó, PPDH Tin học phải chịu sự chi phối của các nguyên tắc nói chung cũng như phải vận dụng những kết quả nghiên cứu của giáo dục ở nước ta và trên thế giới để xác định mục tiêu và tìm ra PPDH theo định hướng phát triển NL GQVĐ cho HS

Luật giáo dục nước ta [61,chương II, mục 2, điều 27.1] quy định: “Mục tiêu

của GDPT là giúp HS phát triển toàn diện về đạo đức, trí tuệ, thể chất, thẩm mỹ và

các kỹ năng cơ bản, phát triển năng lực cá nhân, tính năng động và sáng tạo, hình

thành nhân cách con người Việt Nam xã hội chủ nghĩa, xây dựng tư cách và trách nhiệm công dân; chuẩn bị cho HS tiếp tục học lên hoặc đi vào cuộc sống lao động, tham gia xây dựng và bảo vệ Tổ quốc”

Do đó, để phát triển năng lực toàn diện cho HS phổ thông thì giáo dục Việt Nam phải hình thành những cơ sở ban đầu và trọng yếu phù hợp với yêu cầu, điều kiện và hoàn cảnh của đất nước Đặc biệt, với các môn học nói chung và môn Tin học nói riêng, xuất phát từ vị trí của nó, phối hợp cùng các môn học khác và các HĐ

khác nhau trong nhà trường để góp phần thực hiện mục tiêu nêu trên

Ngoài ra, để đạt được hiệu quả cao khi dạy học cần có những nguyên tắc dạy học nhất định như: Đảm bảo tính khoa học, tính tư tưởng và tính thực tiễn; Đảm bảo

sự thống nhất giữa tính cụ thể và trừu tượng; Đảm bảo sự thống nhất giữa đồng loạt

và phân hóa; Đảm bảo sự thống nhất giữa tính vừa sức và yêu cầu phát triển; Đảm bảo sự thống nhất giữa điều khiển HĐ của thầy và HĐ của trò Những nguyên tắc này sẽ góp phần định hướng cho QTDH, chi phối nội dung, PPDH và việc lập kế hoạch dạy học góp phần phát triển NL tư duy, sáng tạo cho HS

Khi dạy học thông qua bài toán mở nhằm phát triển tư duy sáng tạo, ngoài việc căn cứ vào cơ sở triết học và tâm lí học, còn phải căn cứ vào cơ sở giáo dục học để xác định mục tiêu, từ đó tìm ra PPDH phù hợp, nâng cao chất lượng dạy học

1.4 Cơ sở pháp lí

Luật giáo dục nước ta quy định : “Mục tiêu giáo dục là đào tạo con người Việt Nam phát triển toàn diện, có đạo đức, tri thức, sức khỏe, thẩm mĩ và nghề nghiệp, trung thành với lý tưởng độc lập dân tộc và chủ nghĩa xã hội; hình thành và bồi dưỡng nhân cách, phẩm chất và năng lực của công dân, đáp ứng yêu cầu của sự nghiệp xây dựng và bảo vệ tổ quốc ” (Luật giáo dục 2005, chương I, điều 2) [35]

“Mục tiêu của giáo dục phổ thông là giúp học sinh phát triển toàn diện về đạo đức, trí tuệ, thể chất, thẩm mĩ và các kĩ năng cơ bản, phát triển năng lực cá nhân, tính năng động và sáng tạo, hình thành nhân cách con người Việt Nam xa hội chủ nghĩa, xây dựng tư cách và trách nhiệm công dân; chuẩn bị cho học sinh tiếp tục

học lên hoặc đi vào cuộc sống lao động, tham gia xây dựng và bảo vệ tổ quốc”

(Luật giáo dục 2005, chương II, điều 2) [35]

Bên cạnh đó có nhiều văn bản pháp lí đề cập đến việc phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh và các cuộc thi sáng tạo khoa học

Quyết định 195-QĐ của Bộ giáo dục năm 1973 ban hành quy chế tạm thời về nhiệm vụ của học sinh, của thầy giáo và của trường phổ thông có nêu: “Phải tích cực, chủ động, sáng tạo trong học tập, phải có phương pháp học tập đúng” Cho thấy phát triển sáng tạo trong học tập rất được khuyến khích

Một số cuộc thi nhằm thúc đẩy đổi mới phương pháp dạy học, khuyến khích học sinh nghiên cứu, sáng tạo khoa học, kĩ thuật, vận dụng các kiến thức đã học vào giải quyết vấn đề thực tiễn cuộc sống như: Robocon, Tin học trẻ, Sáng kiến khoa học,…Cùng với đó Bộ GDĐT cũng ban hành công văn số 6348/BGDĐT-GDTrH

để hướng dẫn tổ chức các cuộc thi sáng tạo khoa học kĩ thuật dành cho học sinh trung học

1.5 Một số khái niệm cơ bản

1.5.1 Khái niệm bài toán

Hiện nay có nhiều định nghĩa về bài toán Trong [31], G.Polya viết: “Bài toán đặt ra sự cần thiết phải tìm hiểu một cách có ý thức phương diện thích hợp để đạt tới một mục đích được trông thấy rõ ràng nhưng không đạt được ngay”

Trong luận văn này, sử dụng quan niệm: Bài toán là một phát biểu có nội dung một câu hỏi hoặc hệ thống các câu hỏi đặt ra cho một đối tượng nào đó tìm câu trả lời trong một điều kiện nhất định

Trong quan niệm này, “điều kiện nhất định” được gọi là giả thiết của bài toán, câu trả lời được gọi là kết luận của bài toán

người này nhưng lại không phải là vấn đề với người khác Một bài toán có thể là vấn đề của XH trong giai đoạn này nhưng lại không phải là vấn đề của xã hội trong giai đoạn khác Các vấn đề mà học sinh phổ thông gặp phải không phải là vẫn đề

XH bởi đó là những vấn đề mà GV đã giải quyết được và đặt ra cho Học sinh

1.5.3 Khái niệm bài toán đóng

Trong [51], “bài toán đóng là dạng bài toán có cấu trúc hoàn chỉnh, một câu trả lời đúng luôn được xác định rõ ràng từ những giả thiết vừa đủ được cho trong tính huống”

Trong luận văn này, sử dụng quan niệm: Bài toán đóng là bài toán có giải thiết

và kết luận được phát biểu một cách đầy đủ, rõ ràng, đồng thời người giải bài toán chỉ được yêu cầu tìm một lời giải cho bài toán đó

Trong một bài toán, mỗi đối tượng có thể được nhìn théo nhiều cách khác nhau Theo [38], cùng một nội dung có thể chứa đựng trong nhiều hình thức khác nhau Vì vậy, một số yếu tố trong bài toán đóng (ẩn, điều kiện, …) có thể được nhìn theo nhiều cách khác nhau Việc tìm ra nhiều cách nhìn một yếu tố trong bài toán đóng có thể kéo theo nhiều lời giải của bài toán đóng đó Trong dạy học, GV đưa ra các tình huống cụ thể, giải thích cho học sinh hiểu quan niệm về yếu tố trong bài toán đóng, quan niệm về những cách nhìn khác nhau đối với một hoặc một số yếu tố trong bài toán đóng

1.5.4 Khái niệm bài toán mở

Bài toán mở không phải là khái niệm mới, có nhiều nghiên cứu đã đề cập đến vẫn đề này Sau đây xin trích dẫn một số quan niệm:

Trong [51], Pehkonen đưa ra khái niệm bài toán kết thúc mở: “Bài toán giả thiết mở có cấu trúc yếu với rất ít điều kiện ràng buộc trong các dữ liệu được cung cấp và mang lại cho học sinh nhiều cách tiếp cận khác nhau” Thông thường, “các bài toán kết thúc mở đưa ra những tình huống và yêu cầu học sinh đưa thêm những giả thiết vào bài toán để một tính chất nào đó được thỏa mãn, giải thích các kết quả, tạo ra các bài toán mới có liên quan hay tổng quát hóa bài toán”

Trong [1], tác giả Nguyễn Văn Bàng đã quan niệm, bài toán mở là bài toán có hai tính chất:

“Bài toán không quay về áp dụng trực tiếp những thuật toán hay thuật giải đã biết, cũng không có những hướng dẫn phương pháp giải hoặc về nội dung lời giải;

Do đó bài toán không có câu hỏi về chứng minh Câu hỏi đề ra thường có dạng: Có thể tìm được hay không?

Phải vận hành các thao tác mò mẫm, dự đoán và thử nghiệm để giải bài toán

và do đó bài toán phải thuộc một lĩnh vực rất quen biết đối với học sinh”

Theo Tôn Thân [37] quan niệm: bài tập mở là dạng bài tập, trong đó điều phải tìm không được nêu lên một cách tường minh, người giải phải tìm hoặc chứng minh tất cả các kết quả có thể có, hoặc phải đoán nhận, phát hiện các kết quả chứng minh Trong [29], tác giả Bùi Huy Ngọc đưa ra quan niệm:

1 Bài toán mà học sinh có tham gia vào việc xây dựng giả thiết, hay phải chọn lọc hoặc điều chỉnh giả thiết gọi là bài toán mở về phía giả thiết (mở đầu vào)

2 Bài toán khi giải phải mò mẫm, dự đoán, biện luận nhiều trường hợp sẽ thuộc về bài toán mở ở phía kết luận (mở đầu ra)

i, bài toán mà học sinh phải cùng kết hợp với GV trong việc xây dựng nên bài toán, thông qua hoạt động tìm kiếm đưa GT cho BT

ii, BT mà GT là thừa điều kiện có thể bỏ bớt

iii, BT ngược Đó là những bài toán cho trước mô hình toán học, yêu cầu đặt

Bài toán mở là BT có câu trả lời là một trong những trường hợp sau:

-Nhiều yếu tố trong giả thiết hoặc kết luận của bài toán đóng từ đó dẫn đến nhiều bài toán đóng khác nhau

-Nhiều lời giải khác nhau của một bài toán đóng dựa trên những cách nhìn khác nhau về bài toán đó

Trong quan niệm trên, có hai khái niệm là bài toán mở và bài toán đóng Câu trả lời của bài toán mở liên quan đến bài toán đóng Theo tác giả Nguyễn Sơn Hà [43], mỗi bài toán mở thuộc một trong những dạng sau:

Dạng 1 Bài toán mở ở GT: Nếu câu trả lời của BTM là yếu tố trong GT của một BTĐ thì BTM đó được gọi là bài toán mở ở GT

Dạng 2 Bài toán mở ở KL: Nếu câu trả lời của BTM là yếu tố trong KL của một BTĐ thì BTM đó được gọi là bài toán mở ở KL

Dạng 3 Bài toán mở ở cả GT và KL: Nếu câu trả lời của BTM là yếu tố trong

cả GT và KL của một BTĐ thì BTM đó được gọi là bài toán mở ở cả GT và KL Dạng 4 Bài toán mở ở lời giải: Nếu câu trả lời của BTM là nhiều lời giải khác nhau của một BTĐ dựa trên những cách nhìn khác nhau về bài toán đó thì BTM đó được gọi là bài toán mở ở lời giải

Luận văn sử dụng quan niệm này để làm cơ sở cho việc thiết kế các bài toán

mở nhằm phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh trong dạy học lập trình

1.6 Một số vấn đề về tư duy sáng tạo

1.6.1 Một số khái niệm về tư duy

a) Khái niệm tư duy

Cuộc sống xung quanh có rất nhiều điều mà con người chưa biết Nhiệm vụ của cuộc sống và hoạt động thực tiễn đòi hỏi con người phải tìm ra bản chất và quy luật vận động của những sự vật, hiện tượng xung quanh Quá trình nhận thức đó gọi là tư duy

Theo Nguyễn Quang Uẩn (2005 -[8]): “Tư duy là quá trình nhận thức phản ánh những thuộc tính bản chất, những mối quan hệ có tính quy luật của sự vật và hiện tượng trong hiện thực khách quan”

Theo từ điển Tiếng Việt phổ thông: Tư duy là giai đoạn cao của quá trình nhận thức, đi sâu vào bản chất và phát hiện ra tính quy luật của sự vật bằng những hình thức như biểu tượng, khái niệm, phán đoán, suy lý

Theo từ điển tâm lý học (Vũ Dũng (2000)-[9]): Tư duy là một quá trình tâm lý thuộc nhận thức lý tính, là một mức độ nhận thức mới về chất so với cảm giác và tri giác, tư duy phản ánh những thuộc tính bên trong, bản chất, những mối liên hệ có tính quy luật của sự vật, hiện tượng mà trước đó ta chưa biết

b) Đặc điểm của tư duy

Tính có vấn đề

Khi gặp những tình huống mà vấn đề hiểu biết cũ, phương pháp hành động đã biết của chúng ta không đủ giải quyết, lúc đó chúng ta rơi vào “tình huống có vấn đề”, chúng ta phải cố vượt ra khỏi phạm vi những hiều biết cũ để đi tới những cái mới hay nói cách khác là chúng ta phải tư duy

Tính khái quát

Tư duy có khả năng phản ánh những thuộc tính chung, những mối quan hệ, liên hệ có tính quy luật của hàng loạt sự vật hiện tượng Như vậy, tư duy có tính khái quát

Tính độc lập tương đối của tư duy

Mặc dù được tạo thành từ kết quả hoạt động thực tiễn nhưng tư duy có tính độc lập tương đối Sau khi xuất hiện, sự phát triển của tư duy còn chịu ảnh hưởng của toàn bộ tri thức mà nhân loại đã tích lũy được trước đó (lao động quá khứ), kể cả lao động chân tay và lao động trí óc được tích lũy Tư duy cũng chịu ảnh hưởng, tác động của các lý thuyết, quan điểm cùng tồn tại cùng thời với nó Mặt khác, tư duy cũng có logic phát triển nội tại riêng của nó, đó là sự phản ánh đặc thù logic khách quan theo cách hiểu riêng gắn với mỗi con người Tính độc lập của tư duy vừa làm cho nó có được tính tích cực, sáng tạo trong quá trình tìm kiếm tri thức mới, vừa là điều kiện nguồn gốc làm cho tư duy dần dần xa rời hiện thực khách quan

1.6.2 Khái niệm tư duy sáng tạo

a) Khái niệm sáng tạo

Sáng tạo là thuật ngữ đã được sử dụng để mô tả ít nhất ba kiểu khả năng của con người, đó là: quá trình qua đó một lĩnh vực tượng trưng được thay đổi, các khả năng giải quyết vấn đề theo cách mới và cách thể hiện của cá nhân thông qua nghệ thuật

Sáng tạo là một hoạt động nhận thức, qua đó cung cấp cho ta cái nhìn mới mẻ, cách giải quyết mới mẻ đối với một vấn đề hay một tình huống Theo Nguyễn Cảnh

Toàn [10]: “Người có óc sáng tạo là người có kinh nghiệm về phát hiện và giải quyết vấn đề đã đặt ra” Theo Từ điển tiếng Việt thì sáng tạo là tìm ra cái mới, cách giải

quyết vấn đề mới không bị gò bó và phụ thuộc vào cái đã có Nội dung của sáng tạo bao gồm: có tính mới ( khác cái cũ, cái đã biết) và có lợi ích (có giá trị hơn cái cũ) Như vậy, sáng tạo cần thiết cho bất kỳ hoạt động nào của xã hội loài người Sáng tạo thường được nghiên cứu trên nhiều phương diện như là một quá trình phát sinh cái mới trên nền tảng cái cũ, như một kiểu tư duy, như là một năng lực của con người Sáng tạo liên quan đến suy nghĩ khác nhau và tập hợp để tạo ra những ý tưởng mới (Crowl et al., 1997-[58])

b) Khái niệm tư duy sáng tạo

Theo nghĩa từ điển thì sáng tạo là tìm ra cái mới, cách giải quyết cái mới, không bị gò bó, phụ thuộc vào cái đã có (cái mới, cách giải quyết mới phải có ý nghĩa, có giá trị với xã hội)

Theo Lecne (1997- [12]), trong quá trình nhận thức của xã hội nói chung, tư duy bao giờ cũng mang tính chất sáng tạo vì nhận thức đó nhằm thu được những tri thức mới và sáng tạo những phương thức mới để thu lượm tri thức Còn nhận thức

cá nhân khác với nhận thức của xã hội ở chỗ nó lặp đi lặp lại rất nhiều mẫu hoạt động đã có sẵn nên có hai kiểu tư duy cá nhân: tư duy đơn giản và tư duy sáng tạo Nếu tư duy đơn giản là tư duy lặp lại những gì đã có trước đó thì tư duy sáng tạo là tư duy tìm ra một cách giải quyết mới trong quá trình nhận thức Đó là quá trình tìm ra bản chất mới, hình thức mới, phương pháp mới, quá trình mới Sáng tạo

là sản phẩm tối cao của năng lực tư duy (Cao Thị Xuân Phương (2011)-[14])

Theo các nhà tâm lí học, con người chỉ bắt đầu tư duy tích cực khi đứng trước một khó khăn về nhận thức cần khắc phục, một tình huống gợi vấn đề

“Tư duy sáng tạo luôn bắt đầu bằng một tình huống gợi vấn đề” (Nguyễn Văn

Quang (2004), p12 –[11])

Quá trình sáng tạo của con người thường được bắt đầu từ một ý tưởng mới Theo Krutexki (1980-1981)-[58] đã đưa hình ảnh về ba đường tròn đồng tâm biểu

diễn tư duy tích cực, tư duy độc lập và tư duy sáng tạo Theo ông, tư duy sáng tạo là

sự kết hợp cao nhất, hoàn thiện nhất của tư duy độc lập và tư duy tích cực

Tư duy sáng tạo là tư duy tích cực và độc lập nhưng không phải mọi tư duy tích cực đều là tư duy độc lập, và không phải mọi tư duy độc lập đều là tư duy sáng tạo Krutexki đã làm rõ mối quan hệ giữa các loại hình tư duy trên thông qua ví dụ sau: Một học sinh chăm chú nghe thầy giảng cách chứng minh định lý toán học, cố gắng để hiểu được tài liệu, ở đây có thể nói đến tư duy tích cực Nếu GV không giải thích mà yêu cầu học sinh tự phân tích định lý theo bài đọc trong sách giáo khoa, tự nghiên cứu phần tương ứng thì trong trường hợp này có thể nói đến tư duy độc lập (và tất nhiên cũng là tư duy tích cực) Có thể nói đến tư duy sáng tạo khi học sinh tự khám phá, tự tìm cách chứng minh mà em đó chưa biết (FJ King et al (2011)-[56])

Có nhiều quan điểm khác nhau về tư duy sáng tạo:

Theo J.DanTon (1985- [57]): “Tư duy sáng tạo đó là những năng lực tìm thấy những ý nghĩa mơi, tìm thấy những mối quan hệ mới, là một chức năng của kiến thức, trí tưởng tượng và sự đánh giá, là một quá trình, một cách dạy và học bao gồm những chuỗi phiêu lưu, chứa đựng những điều như: sự khám phá, sự phát sinh,

sự đổi mới, trí tưởng tượng, sự thử nghiệm, sự thám hiểm”

Theo Bùi Văn Nghị (2005 –[13]): “tư duy sáng tạo được hiểu là cách nghĩ mới về sự vật, hiện tượng, về mối quan hệ, suy nghĩ về cách giải quyết mới có ý nghĩa, giá trị”

TDTC

TDĐL

TDST

Theo Tôn Thân (1998 –[15]): “Tư duy sáng tạo là một dạng tư duy độc lập tạo ra

ý tưởng mới, độc đáo, có hiệu quả giải quyết vấn đề cao” Tác giả cũng cho rằng: “Tư duy sáng tạo là tư duy độc lập và nó không bị gò bó, phụ thuộc vào cái đã có Tính độc lập của nó bộc lộ vừa trong việc đặt mục đích vừa trong việc tìm giải pháp Mỗi sản phẩm của tư duy sáng tạo đều mang rất đậm dấu ấn của mỗi cá nhân đã tạo ra nó” Theo Nguyễn Bá Kim (2002-[18]): “Tính linh hoạt, tính độc lập và tính phê phán là những điều kiện cần thiết của tư duy sáng tạo, là những đặc điểm về những mặt khác nhau của tư duy sáng tạo Tính sáng tạo của tư duy thể hiện rõ nét ở khả năng tạo ra cái mới, phát hiện vấn đề mới, tìm ra hướng đi mới, tạo ra kết quả mới Nhấn mạnh cái mới không có nghĩa là coi nhẹ cái cũ”

Luận văn này sử dụng khái niệm tư duy sáng tạo theo quan niệm của Nguyễn

Bá Kim và cộng sự (1998 –[32]) như sau: “Tư duy sáng tạo được hiểu là sự kết hợp của tư duy tích cực và tư duy độc lập tạo ra cái mới có tính giải quyết vấn đề một cách hiệu quả và chất lượng”

Theo Dương Thị Vân Thanh (2009 –[34]), tư duy sáng tạo có tính chất tương đối Một phát hiện có thể coi là sáng tạo trong một hoàn cảnh nào đó, chưa chắc đã được coi là sáng tạo trong một tình huống, hoàn cảnh khác Một phát hiện có thể là sáng tạo với người này nhưng không phải là mới mẻ với người khác; sáng tạo ở thời điểm này nhưng không là sáng tạo ở thời điểm khác Tính mới mẻ của tư duy sáng tạo có thể hiểu theo hai cấp độ:

+ Theo nghĩa khách quan: mới mẻ vì từ trước chưa hề có, chưa có người nào khác sáng tạo ra; sản phẩm có ý nghĩa đối với thực tiễn của loài người

+ Theo nghĩa chủ quan: sản phẩm không mới mẻ đối với người khác nhưng đối với người tạo ra nó thì nó là mới mẻ, không theo một khuôn mẫu có sẵn nào Tuy sản phẩm không có ý nghĩa đối với hoạt động thực tiễn của loài người, nhưng có ý nghĩa đối với sự phát triển nhân cách của người sáng tạo ra nó.(Dương Thị Vân Thanh)

1.6.3 Những đặc trưng cơ bản của tư duy sáng tạo

Nhiều nhà nghiên cứu tâm lý học và giáo dục học đã nghiên cứu về những đặc trưng cơ bản của tư duy sáng tạo Theo Nguyễn Bá Kim (1998, p72-74 –[32]) thì tư duy sáng tạo có 5 đặc trưng cơ bản quan trọng sau:

- Tính mềm dẻo của tư duy là năng lực dễ dàng đi từ hoạt động trí tuệ này sang hoạt động trí tuệ khác, từ thao tác tư duy này sang thao tác tư duy khác, vận dụng linh hoạt các hoạt động trí tuệ phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tượng hoá, khái quát hóa, cụ thể hoá và các phương pháp suy luận như quy nạp, suy diễn, tương tự, dễ dàng chuyển từ giải pháp này sang giải pháp khác, điều chỉnh kịp thời hướng suy nghĩ khi gặp trở ngại

- Tính mềm dẻo của tư duy còn là năng lực thay đổi dễ dàng, nhanh chóng trật

tự của hệ thống tri thức chuyển từ góc độ quan niệm này sang góc độ quan niệm khác, định nghĩa lại sự vật, hiện tượng, gạt bỏ sơ đồ tư duy có sẵn và xây dựng phương pháp tư duy mới, tạo ra sự vật mới trong những quan hệ mới, hoặc chuyển đổi quan hệ và nhận ra bản chất sự vật và điều phán đoán Suy nghĩ không rập khuôn, không áp dụng một cách máy móc các kiến thức kỹ năng đã có sẵn vào hoàn cảnh mới, điều kiện mới, trong đó có những yếu tố đã thay đổi, có khả năng thoát khỏi ảnh hưởng kìm hãm của những kinh nghiệm, những phương pháp, những cách suy nghĩ đã có từ trước

- Nhận ra vấn đề mới trong điều kiện quen thuộc, nhìn thấy chức năng mới của đối tượng quen biết

b) Tính độc đáo

Tác giả Nguyễn Bá Kim cũng cho rằng tính độc đáo của tư duy thể hiện ở khả năng:

- Khả năng tìm ra những hiện tượng và những kết hợp mới

- Khả năng nhìn ra những mối liên hệ trong những sự kiện bên ngoài tưởng như không có liên hệ với nhau

- Khả năng tìm ra những giải pháp lạ tuy đã biết những giải pháp khác

Người có tính độc đáo thường đưa ra các câu hỏi mới lạ cho vấn đề đặt ra Họ tìm

ra các giải pháp trong trí tưởng tượng của riêng mình, mà không phải là những giải pháp đã được biết đến trước đó Người ta có thể phát hiện ra tính độc đáo trong tư duy sáng tạo của học sinh thông qua lời giải bài tập cảu các em khi thực hiện các bài tập

c) Tính nhuần nhuyễn

Tính nhuần nhuyễn của tư duy thể hiện ở năng lực tạo ra một cách nhanh chóng sự tổ hợp giữa các yếu tố riêng lẻ của các tình huống, hoàn cảnh, đưa ra giả thuyết mới Các nhà tâm lý học rất coi trọng yếu tố chất lượng của ý tưởng sinh ra, lấy đó làm tiêu chí để đánh giá sáng tạo Theo Nguyễn Bá Kim (1998 –[32]), tính nhuần nhuyễn được đặc trưng bởi khả năng tạo ra một số lượng nhất định các ý tưởng Số ý tưởng nghĩ ra càng nhiều thì càng có nhiều khả năng xuất hiện ý tưởng độc đáo, trong trường hợp này số lượng làm nảy sinh ra chất lượng Tính nhuần nhuyễn còn thể hiện rõ nét ở 2 đặc trưng sau:

- Một là tính đa dạng của các cách xử lý khi giải toán, khả năng tìm được nhiều giải pháp trên nhiều góc độ và tình huống khác nhau Đứng trước một vấn để phải giải quyết, người có tư duy nhuần nhuyễn nhanh chóng tìm và đề xuất được nhiều phương án khác nhau từ đó tìm được phương án tối ưu

- Hai là khả năng xem xét đối tượng dưới nhiều khía cạnh khác nhau, có một cái nhìn sinh động từ nhiều phía đối với sự vật và hiện tượng chứ không phải cái nhìn bất biến, phiến diện, cứng nhắc

“ Các yếu tố cơ bản nói trên có quan hệ mật thiết với nhau, hỗ trợ bổ sung cho nhau Khả năng dễ dàng chuyển từ hoạt động trí tuệ này sang hoạt động trí tuệ khác (tính mềm dẻo) tạo điều kiện cho việc tìm được nhiều giải pháp trên nhiều góc độ và tình huống khác nhau (tính nhuần nhuyễn), nhờ đó mà có thể tìm được phương án lạ, đặc sắc (tính độc đáo) Các yếu tố cơ bản này lại có mối quan hệ mật thiêt với các yếu

tố khác như: Tính chính xác, tính hoàn thiện, tính nhạy cảm vấn đề… Các yếu tố đặc trưng kể trên cùng góp phần tạo nên tư duy sáng tạo, đỉnh cao nhất trong các hoạt động trí tuệ của con người” theo Nguyễn Bá Kim và cộng sự (1998, p10 –[32])

1.6.4 Các mô hình về quá trình tư duy sáng tạo

Theo Phan Trọng Ngọ và cộng sự (2006-[33]), một trong những vấn đề then chốt của việc nghiên cứu tư duy sáng tạo là tìm ra cấu trúc của quá trình tạo ra sản phẩm sáng tạo

Các nhà khoa học đã nghiên cứu về quá trình tư duy sáng tạo từ rất sớm và đưa ra một số mô hình về quá trình tư duy sáng tạo Trong luận án thạc sĩ của Cao Thị Xuân Phương (2011 –[14]) đã trình bày về các mô hình của quá trình tư duy sáng tạo Luận văn trình bày lại một số mô hình đã được nêu trong luận văn của Cao Thị Xuân Phương như sau:

Mô hình Wallas về quá trình sáng tạo

Mô hình về quá trình tư duy sáng tạo được đưa ra sớm nhất là mô hình của Graham Wallas Năm 1926, ông đã mô tả quá trình tư duy sáng tạo trải qua 4 pha:

1 Pha chuẩn bị: là thời kì thu nhận kiến thức, xác định vấn đề, quan sát và nghiên cứu pha này có 2 đặc điểm là: nhạy cảm trong tri giác với môi trường và sự thô sơ ban đầu của các ý tưởng

2 Pha ấp ủ: đây là pha diễn ra một cách vô thức Bao gồm sự cân nhắc và tìm

ra giải pháp một cách vô thức Đây cũng là khoảng thời gian mà chủ thể sáng tạo thường rơi vào các trạng thái tâm lí bất ổn, nung nấu âm thầm trong vô thức điều còn chưa định hình một cách rõ ràng

3 Pha lóe sáng: là thời điểm đột ngột xuất hiện ý tưởng mới, giải pháp mới Pha này là thời điểm mà những điều trong pha ấp ủ còn chưa định hình rõ ràng trở nên rõ ràng, được ý thức hoàn toàn và có thể được biểu đạt, trao đổi với người khác

4 Pha xác nhận: Xác nhận ý tưởng mới Trong pha này chủ thể phải khẳng định được ý tưởng có thật sự mới mẻ hay không? Có độc đáo, hiếm lạ hay không? Có mang lại giá trị nào đó cho tri thức nhận loại hay ứng dụng vào thực tiễn hay không?

Wallas cho rằng tư duy sáng tạo là quá trình mang tính tiềm thức, trực giác và không thể điều chỉnh được Đồng thời tư duy sáng tạo và tư duy phân tích là hỗ trợ cho nhau trong quá trình sáng tạo của con người

Mô hình quá trình sáng tạo của Rosman

Trong khi một số người cho rằng sáng tạo là một quá trình mang tính chất thần

bí, một số mô hình khác lại cho rằng sáng tạo xuất hiện từ nỗ lực có ý thức, nhờ có

sự cân bằng giữa phân tích và trí tưởng tượng Rosman đã nghiên cứu quá trình sáng tạo và chia mô hình 4 bước của Wallas thành mô hình 7 bước:

1 Quan sát các nhu cầu hay khó khăn

2 Phân tích nhu cầu

3 Nghiên cứu các thông tin sẵn có

4 Phát biểu tất cả các giải pháp khách quan

5 Phân tích phê phán các giải pháp, nêu các ưu và nhược điểm của chúng

6 Nảy sinh ý tưởng mới- phát minh

7 Thực nghiệm kiểm tra giải pháp hứa hẹn nhất, lựa chọn và hoàn thiện giải pháp cuối cùng

Trong mô hình này, các bước dẫn đến thời điểm lóe sáng ý tưởng sáng tạo rõ ràng mang tính chất phân tích có chủ định

Mô hình tư duy sáng tạo của Bandrowski

Bandrowski (1985) đã đưa ra mô hình tư duy sáng tạo trong quá trình lập kế hoạch chiến lược sáng tạo:

1 Phân tích

2 Sáng tạo

3 Đánh giá (xây dựng khái niệm, đánh giá phê phán)

4 Lập kế hoạch (lập kế hoạch hành động, lập kế hoạch sáng tạo đối phó với những tình huống bất ngờ)

5 Hành động (ứng dụng linh hoạt, kiểm tra kết quả)

Trong mô hình này vai trò tích cực của đánh giá và nhu cầu áp dụng các kĩ năng sáng tạo đặc thù thể hiện trong bước phân tích, sáng tạo và lập kế hoạch

Mô hình quá trình sáng tạo của Paramariev

Nhà tâm lí học Nga Paramariev đã chia quá trình sáng tạo thành 4 pha:

1 Pha làm việc có ý thức (chuẩn bị): đây là trạng thái hoạt động đặc biệt như

là tiền đề của sự nảy sinh ý tưởng mới

2 Pha làm việc vô thức: sự ấp ủ, chín muồi của ý tưởng được định hướng (hoạt động ở cấp độ tiềm thức)

3 Pha chuyển từ vô thức sang ý thức: được coi là giai đoạn hứng khởi Nhờ kết quả của hoạt động vô thức, ý tưởng giải quyết chuyển sang lĩnh vực ý thức, ban đầu dưới dạng giả thuyết, nguyên tắc hay ý đồ

4 Hoạt động ý thức Phát triển ý tưởng, hoàn thiện ý tưởng lần cuối

 Các mô hình tiền đề có xu hướng cho rằng sáng tạo bắt nguồn từ quá trình tiềm thức, không kiểm soát được

Quá trình sáng tạo đòi hỏi nhu cầu hành động và ứng dụng các ý tưởng Để sáng tạo thì cần phải làm nhiều hơn là tưởng tượng ra các sự vật mới Cần phải hành động để các ý tưởng trở thành hiện thực cụ thể

2 Cơ sở thực tiễn

2.1 Tiềm năng sử dụng bài toán mở trong dạy học lập trình nhằm phát triển

tư duy sáng tạo cho học sinh lớp 11

BTM có vai trò quan trọng đến việc phát triển TDST cho học sinh Điều đó được thể hiện qua tác động của bài toán mở đến từng yếu tố của TDST, tác động của BTM đến tư duy phê phán (tư duy phê phán có liên quan chặt chẽ đến TDST), tác động của BTM đến năng lực ngoại suy, tác động của BTM đến khả năng cởi mở với tình huống không xác định và tác động của BTM đến khả năng tưởng tượng tự

do Những điều này được thể hiện cụ thể như sau:

Một là, BTM phát triển cho Học sinh các yếu tố của TDST Như đã trình bày theo tác giả Tôn Thân, “TDST là một dạng tư duy độc lập, tạo ra ý tưởng mới độc đáo và có hiệu quả giải quyết vấn đề cao”

TDST có các thành phần cơ bản là tính nhuần nhuyễn, tính mềm dẻo và tính độc đáo BTM tác động đến từng thành phần của TDST qua đó bồi dưỡng được TDST cho học sinh

Tính nhuần nhuyễn là năng lực tạo ra một cách nhanh chóng sự tổ hợp giữa các yêu tố riêng lẻ của tình huống hoàn cảnh, đưa ra giả thuyết mới và ý tưởng mới Theo [37, tr.20], tính nhuần nhuyễn của TDST có các đặc trưng nổi bật sau:

+ Tính đa dạng của cách xử lí vấn đề, khả năng tìm được nhiều giải pháp trên nhiều tình huống khác nhau Đứng trước một vấn đề phải giải quyết, người có tính nhuần nhuyễn của TDST nhanh chóng tìm ra và đề xuất được nhiều phương án giải

quyết khác nhau Cũng qua đó tìm được phương án tối ưu [42] Đặc điểm này của tính nhuần nhuyễn có thể được phát triển thông qua BTM ở KL và BTM ở lời giải

+ Khả năng xem xét đối tượng dưới nhiều khía cạnh khác nhau; có một cái nhìn sinh động từ nhiều phía đối với các sự vật và hiện tượng chứ không phải cái

nhìn bất biến, phiến diện, cứng nhắc [42] Đặc điểm thứ hai này của tính nhuần nhuyễn có thể phát triển thông qua BTM ở lời giải

Tính mềm dẻo là năng lực thay đổi dễ dàng, nhanh chóng trật tự của hệ thống tri thức, chuyển từ góc độ quan niệm này sang góc độ quan niệm khác; định nghĩa lại sự vật, hiện tượng, xây dựng phương pháp tư duy mới, tạo ra sự vật mới trong mối quan hệ mới hoặc chuyển đổi quan hệ và nhận ra bản chất của sự vật và điều phán đoán Tính mềm dẻo của tư duy còn làm thay đổi một cách dễ dàng các thái độ

đã cố hữu trong hoạt động trí tuệ của con người [42 Theo [37, tr.20], tính mềm dẻo của TDST có các đặc trưng nổi bật sau:

+ “Dễ dàng chuyển từ hoạt động trí tuệ này sang hoạt động trí tuệ khác, vận dụng linh hoạt các hoạt động phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tượng hóa, khái quát hóa, cụ thể hóa và các phương pháp suy luận như quy nạp, suy diễn tương tự; dễ dàng chuyển từ giải pháp này sang giải pháp khác; điều chỉnh kịp thời hướng suy

nghĩ nếu gặp trở ngại” [37, tr.21] Đặc điểm này của tính mềm dẻo có thể được phát triển thông qua BTM ở GT và KL với yêu cầu học sinh tương tự hóa BTĐ, BTM ở GT và KL với yêu cầu học sinh đặc biệt hóa bài toán đóng hoặc với yêu cầu học sinh khái quát hóa bài toán đóng, lập bài toán đảo của bài toán đóng, BTM ở lời giải

+ “Suy nghĩ không dập khuôn, không áp dụng một cách máy móc những kinh nghiệm, kiến thức kĩ năng đã có vào hoàn cảnh mới, điều kiện mới trong đó có những yếu tố đã thay đổi, có khả năng thoát khỏi ảnh hưởng kìm hãm của những

kinh nghiệm, những phương pháp, những cách nghĩ đã có từ trước” [37, tr.21] Đặc điểm thứ hai này của tính mềm dẻo có thể được phát triển thông qua một số BTM

là BTM ở lời giải và BTM ở GT và KL

+ “Nhận ra vấn đề mới trong điều kiện quen thuộc Nhín thấy chức năng mới của đổi tượng quen biết” [37, tr.21] Đặc điểm thứ ba này có thể được phát triển thông qua BTM ở KL và BTM ở cả GT và KL

Tính độc đáo của TDST theo Tôn Thân [37, tr.22] được đặc trưng bởi những đặc điểm sau:

+ “Khả năng tìm ra những liên tưởng và những kết hợp mới” Đặc điểm này

có thể được phát triển thông qua BTM ở GT và BTM ở lời giải

+ “Khả năng tìm ra những mối liên hệ trong những sự kiện bên ngoài tưởng như không có liên hệ với nhau” Đặc điểm này có thể được phát triển thông qua BTM ở lời giải, BTM ở GT và KL

+ “Khả năng tìm ra giải pháp mặc dù đã biết những giải pháp khác” Để phát triển đặc điểm này thì phù hợp nhất là sử dụng BTM ở lời giải Việc tìm ra nhiều câu trả lời cho một vấn đề tất nhiên sẽ dẫn đến việc so sánh các câu trả lời để chọn

ra câu trả lời hay nhất, “đẹp” nhất Thông thường sẽ là đáp án ngắn gọn nhất, đơn giản nhất nhưng cũng có thể là câu trả lời dài nhưng ý tưởng độc đáo và có khả năng dẫn đến những vấn đề mới Ngược lại, khuynh hướng tìm ra câu trả lời hay nhất sẽ đòi hỏi phải tìm ra nhiều câu trả lời khác nhau của cùng một vấn đề

Hai là, BTM phát triển cho học sinh tư duy phê phán Theo [2, tr.7], “Tư duy phê phán là tư duy có suy xét, cân nhắc để đưa ra quyết định hợp lý khi hiểu hoặc thực hiện một vấn đề” Tư duy phê phán có mối liên hệ chặt chẽ với tư duy sáng tạo Khi giải bài toán dạng 1, dạng 2 và dạng 3, học sinh thường xuyên phải đưa ra nhiều yếu tố của bài toán đóng, trong quá trình đưa ra các yếu tốhọc sinh phải biết chọn lọc, loại bỏ những yếu tố không phù hợp Khi giải BTM dạng 4, học sinh phải đưa ra nhiều các giải khác nhau của BTĐ, từ đó biết cách lựa chọn cách tối ưu cho BTĐ BTM tạo môi trường cho Học sinh rèn luyện tư duy phê phán, từ đó rèn luyện TDST BTM phát triển cho học sinh năng lực ngoại suy Theo [52], suy luận ngoại suy là quá trình suy luận nhằm tìm kiếm những giả thuyết phù hợp nhất để giải thích cho một kết quả quan sát được Nói cách khác, suy luận ngoại suy trả lời cho câu hỏi: Đây là trường hợp của quy tắc nào? Điều gì dẫn đến kết quả này? BTM yêu cầu học sinh tham gia xây dựng GT phù hợp với tập hợp các dữ kiện và số liệu…cho trước có vai trò rèn luyện năng lực ngoại suy cho học sinh

BTM phát triển cho học sinh khả năng cởi mở với tình huống không xác định Theo [27, tr.24], Mackinnon có nghiên cứu đến sự liên quan giữa sáng tạo và “cởi

mở với tình huống không xác định” Mackinnon cho rằng “tình huống không xác định là nơi không tồn tại chuẩn mực cho việc ra quyết định và tiến hành hoạt động,

ở đó các yếu tố phù hợp cho việc ra quyết định chưa hiện hữu, quy tắc không rõ

ràng, các quy trình không tồn tại” “Tình huống không xác định có thể tạo ra mối quan tâm, làm tăng hứng thú ở một số người và cũng có thể tạo ra sự căng thẳng, thậm chí

sự trốn chạy ở người khác Khả năng duy trì tinh thần cởi mở trong tình huống không xác định và thậm chí hứng thú với nó là cơ sở để phát triển sáng tạo Đối với người sáng tạo, môi trường xa lạ hay không xác định là cơ sở để nuôi dưỡng sáng tạo” Những BTM được thiết kế trên cơ sở xuất phát từ điều kiện để xác định được một đối tượng thường đưa học sinh vào một tình huống không xác định, do đó việc giải BTM rèn luyện cho học sinh khả năng cởi mở với tình huống không xác định

BTM phát triển cho học sinh khả năng tưởng tượng tự do Trong [46], theo Getzels, có sự liên quan giữa sáng tạo và tưởng tượng tự do Khi quy tắc có trong tình huống cản trở hoạt động sáng tạo, những người sáng tạo có trí tưởng tượng tự

do, có xu hướng thay đổi quy tắc để đáp ứng nhu cầu sáng tạo của mình Điều quan trọng là họ không nghĩ rằng quy tắc đang tồn tại trong tình huống không xác định Khi giải những BTM được thiết kế trên cơ sở xuất phát từ điều kiện để xác định được một đối tượng, học sinh có nhiều cơ hội được tưởng tượng tự do

2.2 Đánh giá chung về thực trạng dạy học lập trình ở phổ thông hiện nay

a) Về cơ sở vật chất

Trong thực tế, phần lớn các trường đều gặp phài một số vấn đề về cơ sở vật chất như:

- Thiếu phòng máy tính, máy chiếu phục vụ dạy lý thuyết và thực hành

- Phòng máy tính số lượng máy hỏng còn nhiều, máy cũ với cấu hình thấp gây khó khăn cho việc cài đặt các phần mềm phiên bản cao phục vụ học tập, tốc độ máy chậm, chạy không ổn định ảnh hưởng đến chất lượng các buổi học thực hành

- Nhiều trường phòng máy tính còn chưa được kết nối Internet hoặc tốc độ Internet rất chậm

b) Vị thế của môn Tin học trong các trường THPT

Đối với nhiều trường THPT, thì môn Tin học chỉ là môn “phụ”, không tham gia thi tốt nghiệp hay đại học cao đẳng vì thế chưa nhận được sự quan tâm của nhà trường cũng như phụ huynh và học sinh: học sinh chỉ học để đối phó, nhà trường

chỉ tổ chức dạy cho đúng yêu cầu, phụ huynh không khuyến khích ủng hộ con em yêu thích đam mê môn học, thậm chí nhiều phụ huynh còn cấm con em họ tham gia thi học sinh giỏi môn Tin học, tạo áp lực cho GV và nhà trường để con em học được

ra khỏi đội tuyển tập trung vào học các môn ôn thi đại học Phần lớn GV môn Tin học đều phải kiêm nhiệm rất nhiều công tác khác nhau như thủ quỹ, văn phòng, hoạt động đoàn thể nên ảnh hưởng không nhỏ tới chất lượng giảng dạy Vấn đề trên dẫn tới tâm lý học sinh chán học, GV chán dạy nên chất lượng môn Tin học trong trường THPT không đáp ứng được mục đích, yêu cầu của môn học Đặc biệt với môn Lập trình Pascal trong tin học lớp 11, là môn học được đánh giá là khó và lạc hậu thì việc dạy và học càng trở lên “đối phó”

Vấn đề của học sinh khi học lập trình Pascal: có khá nhiều em học sinh đều quan tâm và cảm thấy hứng thú với lập trình công việc lập trình viên Tuy nhiên, việc học ngôn ngữ lập trình Pascal trong chương trình lớp 11 hiện nay đang gây khó khăn cho các học sinh mới bắt đầu tìm hiểu học lập trình Pascal được chọn sử dụng

để dạy ngôn ngữ lập trình cho học sinh phổ thông vì 30 năm trước nó không có đối thủ về mặt diễn tả thuật toán một cách trong sáng Tuy nhiên, hơn 10 năm nay, Pascal mất ưu thế về mọi mặt và có một số nhược điểm gây khó khăn cho các em học sinh so với một số ngôn ngữ khác như:

- Giao diện chương trình không thân thiện, dễ gây sự nhàm chán cho học sinh

- Về mặt cú pháp nó chỉ dễ đọc đối với những học sinh các nước nói tiếng Anh - Không có tính thực tiễn, nên không gây hứng thú cho học sinh

- Rườm rà, không có IDE giúp bắt lỗi cú pháp nhanh chóng

Đối với chương trình Pascal lớp 11 hiện nay thì có một số vấn đề sau:

- Các bài tập áp dụng công thức toán học quá nhiều, học sinh phải có kiến thức tốt về toán thì mới có thể làm được các bài tập trong sách giáo khoa

- Phần lớn các bài tập chỉ liên quan đến tính toán, thuần về toán học, không liên quan đến thực tiễn do đó học sinh chưa hiểu được lập trình để làm gì ngoài viêc tính toán với các con số

- Không trực quan và sinh động

- Phần lớn học sinh chỉ cố hoàn thành các bài tập GV cho một cách bị động, không kích thích tư duy tính sáng tạo, không thu hút sự chú ý của học sinh, do đó học sinh học chỉ để đối phó với môn học

- Với ngôn ngữ Pascal, học sinh khó liên hệ với việc xây dựng các ứng dụng trong thực tế, vì thế học sinh không hình dung hết vai trò của sản phẩm lập trình trong cuộc sống hàng ngày

Vấn đề của GVGV Tin học cấp THPT hiện nay về mặt bằng chung còn thiếu Nhiều trường GV Tin học là các thầy cô được đào tạo chuyên ngành Toán - Tin (trong đó chương trình Toán là chủ yếu), vì thế dẫn đến việc lúng túng trong giảng dạy môn Tin học, đặc biệt là việc ứng dụng kiến thức trong sách giáo khoa vào thực

tế và việc cập nhật các kiến thức mới cho học sinh Số lượng học sinh/lớp ở các trường THPT khá cao gây khó khăn rất lớn cho GV khi hướng dẫn học sinh thực hành Bên cạnh đó cơ sở vật chất còn thiếu và lạc hậu cũng dẫn tới chất lượng các tiết học thực hành không cao Với tâm lý là môn học “phụ”, nên nhiều GV không yêu thích và đam mê với công tác giảng dạy chuyên môn, lại phải kiêm nhiệm nhiều công tác khác nên cũng không có nhiều thời gian để GV đầu tư cho soạn giáo án, thiết kế chương trình đổi mới phương pháp giảng dạy hay tự bồi dưỡng chuyên môn Ngôn ngữ Pascal là một ngôn ngữ lạc hậu, tính thực tế không cao nên không thu hút sự yêu thích tìm tòi khám phá của GV

Để giải quyết các thực trạng nêu trên, luận văn sẽ nghiên cứu chương trình giảng dạy lập trình mang tính mở và gợi ý cách tổ chức hoạt động học tập cho học sinh, giúp học sinh có điều kiện để thể hiện sự sáng tạo, yêu thích, hứng thú với việc học lập trình hơn đó là việc dạy lập trình sử dụng bài toán mở nhằm phát triển TDST cho học sinh