8. Cấu trúc luận văn
1.3.2. Hình thành và phát triển năng lực sáng tạo ở học sinh
Xã hội mới phồn vinh của thế kỷ XXI phải là xã hội dựa vào tri thức, dựa vào tư duy sáng tạo, tài năng sáng chế của con người. Các phương pháp tích cực, sáng tạo đã và đang được áp dụng vào trong hoạt động dạy học mức độ khác nhau nhưng chưa thực sự hiệu quả. Vì vậy, việc đổi mới giáo dục là một trong những yêu cầu cấp bách của thời đại. Để giải quyết vấn đề này, người GV không chỉ là người đơn thuần cung cấp kiến thức mà còn phải rèn luyện, bồi dưỡng cho HS năng lực sáng tạo ra kiến thức mới, phương tiện mới mà trước đây chưa từng có thông qua bài giảng của GV. Vậy năng lực sáng tạo là gì?
1.3.2.1. Khái niệm về Năng lực [7], [8], [9], [13], [14], [16], [17]
Năng lực là sự kết hợp linh hoạt độc đáo nhiều đặc điểm tâm lý tạo thành những điều kiện chủ quan thuận lợi giúp cá nhân tiếp thu dễ dàng, tập dượt nhanh chóng và hoạt động hiệu quả trong một lĩnh vực nào đó.
Năng lực là những khả năng và kỹ xảo học được hoặc sẵn có của cá thể nhằm giải quyết các tình huống xác định, cũng như sự sẵn sàng về động cơ, xã hội và khả năng vận dụng các cách giải quyết vấn đề một cách có trách nhiệm và hiệu quả trong những tình huống linh hoạt. Năng lực gắn liền với kĩ năng, kĩ xảo trong lĩnh vực hoạt động tương ứng. Song kĩ năng, kĩ xảo liên quan đến việc thực hiện một loạt các hành động hẹp, chuyên biệt đến mức thành thạo, tự động hóa, máy móc. Còn năng lực chứa đựng yếu tố mới mẽ linh hoạt trong hành động, có thể giải quyết nhiệm vụ thành công trong nhiều tình huống khác nhau, trong một lĩnh vực hoạt động rộng hơn.
năng lực hành động là gì và có cấu trúc như thế nào?
Năng lực hành động: Là khả năng thực hiện có hiệu quả và có trách nhiệm các hành động để giải quyết các nhiệm vụ, lĩnh vực nghề nghiệp xã hội hay cá nhân trên cơ sở của những hiểu biết kĩ năng, kĩ xảo và kinh nghiệm cũng như sự sẵn sàng hành động.
Cấu trúc của năng lực hành động: Là kết quả của sự phối hợp bốn năng lực: năng lực chuyên môn, năng lực phương pháp, năng lực xã hội và năng lực cá nhân.
+ Năng lực chuyên môn: Là khả năng thực hiện các nhiệm vụ về chuyên môn cũng như đánh giá kết quả một cách độc lập, có phương pháp và đảm bảo chính xác về mặt chuyên môn.
+ Năng lực phương pháp: Là khả năng đối với những hành động có kế hoạch, định hướng mục đích trong công việc, giải quyết các nhiệm vụ và vấn đề đặt ra.
+ Năng lực xã hội: Là khả năng đạt được mục đích trong những tình huống xã hội cũng như trong những nhiệm vụ khác nhau với sự phối hợp chặt chẽ với những thành viên khác. Trọng tâm của năng lực xã hội là ý thức được trách nhiệm của bản thân cũng như của những người khác, tự chịu trách nhiệm, tự tổ chức; có khả năng thực hiện các hành động xã hội, khả năng cộng tác và giải quyết xung đột.
+ Năng lực cá nhân: Là khả năng suy nghĩ và đánh giá được những cơ hội phát triển cũng như những giới hạn của mình; phát triển được năng khiếu cá nhân cũng như xây dựng và thực hiện kế hoạch cho cuộc sống riêng; những quan điểm, chuẩn giá trị đạo đức và động cơ chi phối các hành vi ứng xử. Các thành phần năng lực “gặp nhau” tạo thành năng lực hành động.
NLCN: Năng lực cá nhân. NLCM: Năng lực chuyên môn. NLXH: Năng lực xã hội. NLPP: Năng lực phương pháp. NLHĐ: Năng lực hành động.
1.3.2.2. Sáng tạo và những quan niệm về năng lực sáng tạo ở học sinh [7], [8], [14]
Sáng tạo là hoạt động tạo ra những cái mới chưa từng có trong tự nhiên hay trong xã hội. Cái mới này phải mang lại lợi ích và hiệu quả cho con người. Như vậy, kết quả của sự sáng tạo là cái mới chỉ có hiệu quả khi nó gắn liền với tính ích lợi.
Có tác giả cho rằng: “Sáng tạo là quá trình trở nên nhạy cảm đối với những khó khăn, khiếm khuyết, những lỗ hổng kiến thức, những yếu tố còn thiếu, những bất ổn..., là quá trình xác định khó khăn, tìm kiếm giải pháp, đưa ra những phỏng đoán, nêu lên những giả thuyết về sự khiếm khuyết, kiểm tra và tái kiểm tra những giả thuyết đó, có thể là cả điều chỉnh và kiểm tra lại những điều chỉnh đó và cuối cùng là truyền đạt kết quả. Sáng tạo, nói một cách đơn giản là dám thách thức những ý kiến và phương cách đã được mọi người chấp nhận để tìm ra những giải pháp hoặc khái niệm mới.”
Trong quá trình dạy học, sáng tạo là yêu cầu cao nhất trong bốn cấp độ nhận thức: biết, hiểu, vận dụng, sáng tạo. Nó được phân biệt thành hai cấp độ: sáng tạo cái mới đối với bản thân và sáng tạo cái mới đối với nhân loại. Trong quá trình học
tập vật lý của hoạt động sáng tạo chủ yếu là sáng tạo cái mới đối với bản thân. Những vấn đề sáng tạo của nhân loại đã khám phá, đã biết, hiểu, vận dụng từ rất lâu quá trình học tập dần dần đi tìm kiềm xây dựngcho bản thân họ những tri thức, kinh nghiệm mà nhân loại đã xây dựng và sáng tạo trước đó.
Sự sáng tạo không tuân theo một trình tự logic nào. Tuy nhiên, không thể sáng tạo từ cái không có gì. Mà sự sáng tạo chỉ có thể có khi bản thân HS phải có sẵn một phẩm chất kiên nhẫn, bền bỉ, đam mê khoa học, có cảm hứng, có một năng lực nhất định nào đó. Không có lao động, không có một quá trình nhận thức để tích lũy các dữ kiện thì không thể có sự sáng tạo.
Đối với HS phổ thông, tất cả những gì mà họ tự nghĩ ra khi GV chưa dạy, HS chưa đọc sách, chưa biết được nhờ trao đổi với bạn đều coi như có mang tính sáng tạo. Cách tốt nhất để hình thành và phát triển năng lực nhận thức, năng lực sáng tạo của học sinh là đặt họ vào vị trí chủ thể hoạt động tự lực, tự giác, tích cực của bản thân mà chiếm lĩnh kiến thức, phát triển năng lực sáng tạo, hình thành quan điểm đạo đức. Như vậy, trách nhiệm chủ yếu của người GV là tìm ra biện pháp hữu hiệu để rèn luyện năng lực sáng tạo cho HS từ khi cắp sách đến trường.
1.3.2.3. Các giai đoạn của chu trình sáng tạo khoa học trong nghiên cứu vật lý
Trong nghiên cứu vật lý, chu trình sáng tạo khoa học gồm nhiều giai đoạn:
Khái quát
Sáng tạo
Mô hình giả thuyết Sự kiện khởi đầu
Suy luận logic Định luật vật lí, thuyết vật lí Sáng tạo Hệ quả lí thuyết Thực nghiệm Đối chiếu
Từ những sự kiện khởi đầu đề xuất mô hình giả thuyết. Từ mô hình dẫn ra các hệ quả lý thuyết. Từ hệ quả lý thuyết đưa ra phương án thực nghiệm để kiểm tra hệ quả (cũng là kiểm tra mô hình giả thuyết). Nếu kết quả thực nghiệm phù hợp hệ quả dự đoán thì giả thuyết trở thành chân lý khoa học, một định luật hay thuyết vật lý và kết thúc một chu trình. Trong chu trình đó, giai đoạn đòi hỏi sự sáng tạo cao nhất đó là từ những sự kiện thực nghiệm khởi đầu đề xuất mô hình giả thuyết và giai đoạn đưa ra phương án thực nghiệm để kiểm tra hệ quả suy ra từ giả thuyết. Trong hai giai đoạn này, khó có một con đường suy luận logic mà phải chủ yếu dựa vào trực giác.
Năng lực sáng tạo gắn liền với kĩ năng, kĩ xảo và vốn hiểu biết của chủ thể. Trong bất cứ lĩnh vực nào, càng thành thạo và có vốn kiến thức sâu rộng thì càng nhạy bén trong dự đoán, đề ra được nhiều dự đoán, nhiều phương án để lựa chọn, càng tạo điều kiện cho trực giác phát triển. Do đó rèn luyện năng lực sáng tạo phải luôn luôn gắn với học tập kiến thức về một lĩnh vực nào đó.
1.3.2.4. Những biểu hiện của năng lực sáng tạo [14]
- Có sự tự lực chuyển các tri thức và kỹ năng cũ sang tình huống mới. Tri thức cũ càng ít liên hệ với tình huống mới thì mức độ sáng tạo càng cao. Năng lực sáng tạo thể hiện ở khả năng có thể tạo ra những cái mới đáp ứng những đòi hỏi của cuộc sống mà bằng kinh nghiệm, tri thức cũ không thể đáp ứng được. Đối với HS, năng lực sáng tạo thể hiện ở khả năng có thể giải quyết vấn đề mà bài học đặt ra.
- Biết trả lời nhanh, chính xác câu hỏi của GV, biết phát hiện những vấn đề mấu chốt, tìm ra ẩn ý (vấn đề) trong những câu hỏi, bài tập hoặc vấn đề mở nào đó. Với các câu hỏi, bài tập dễ gây sự nhầm lẫn nhưng nếu HS nắm chắc kiến thức thì vẫn phát hiện ra câu trả lời chính xác.
- Dám mạnh dạn đề xuất những cái mới không theo đường mòn, không theo những quy tắc đã có và biết cách biện hộ và phản bác vấn đề đó. Ví dụ: Đối với một vấn đề, HS có thể đưa ra một cách lập luận, giải thích nào đó khác những cách đã biết và biết cách lập luận để bảo vệ cách lí giải đó.
- Biết vận dụng tri thức thực tế để giải quyết vấn đề khoa học và ngược lại biết vận dụng tri thức khoa học để đưa ra những sáng kiến, những giải thích, áp dụng phù hợp.
- Biết kết hợp các thao tác tư duy và các phương pháp phán đoán, đưa ra kết luận chính xác ngắn gọn nhất. Các em có kỹ năng biết phối hợp các phương thức giải quyết vấn đề đã biết thành một phương thức mới. Ví dụ: Khi học xong một bài học hay một chương HS biết tự phân tích, so sánh với các bài học trước để khái quát hóa và đưa ra mối liên hệ giữa các bài, các chương đã được học.
- Kỹ năng nhìn thấy nhiều lời giải cho một bài toán và dự kiến nhiều phương án giải quyết. Ví dụ: Đối với một bài toán HS có thể đưa ra rất nhiều cách giải khác nhau hoặc với một câu hỏi mở có thể đưa ra nhiều phương án trả lời.
- Kỹ năng sáng tạo một phương thức giải độc đáo. - Nhìn thấy chức năng mới của đối tượng quen biết.
- Nhìn thấy cấu trúc của đối tượng và mối quan hệ giữa chúng.
- Biết cách đánh giá, kiểm tra công việc của bản thân và người khác trong việc giải quyết vấn đề và đề xuất biện pháp hoàn thiện.
- Biết điều chỉnh các phương án giải quyết vấn đề một cách nhanh chóng, phù hợp với thực tiễn.
- Biết cách học thầy, học bạn, biết kết hợp các phương tiện thông tin, khoa học kĩ thuật hiện đại trong khi tự học. Biết vận dụng và cải tiến những điều học được. Ví dụ: HS có thể tự học trên các phương tiện thông tin đại chúng: trên mạng internet, trên báo, tivi, radio...để nâng cao năng lực của bản thân. Đến lớp, HS có thể trao đổi cùng bạn bè những điều học được, hỏi thầy cô giáo những điều còn băn khoăn.
Trên đây, chúng tôi đã đề cập đến một số những biểu hiện thường thấy của những học sinh thông minh, sáng tạo trong học tập. Tuy nhiên, những biểu hiện của năng lực sáng tạo có được thể hiện hay không, thể hiện nhiều hay ít còn tuỳ thuộc vào cách kiểm tra, đánh giá của GV.
1.3.2.5. Các biện pháp hình thành và phát triển năng lực sáng tạo của học sinh [14]
- Tổ chức hoạt động sáng tạo gắn liền với quá trình xây dựng kiến thức mới: Tổ chức quá trình nhận thức vật lý theo chu trình sáng tạo sẽ giúp cho HS trên con đường hoạt động nhận thức biết được: chỗ nào có thể suy nghĩ dựa trên những hiểu biết đã có, chỗ nào phải đưa ra kiến thức mới, giải pháp mới. Việc tập trung trí lực vào chỗ mới đó sẽ giúp cho hoạt động sáng tạo có hiệu quả, rèn luyện cho tư duy trực giác biện chứng nhạy bén phong phú.
Theo quan điểm hoạt động, quá trình vật lý được xây dựng đi từ dễ đến khó, phù hợp với trình độ HS, tận dụng kinh nghiệm sống hàng ngày của họ, tạo điều kiện cho họ có cơ hội đề xuất ra được những ý kiến mới mẽ có ý nghĩa, làm cho họ thấy được hoạt động sáng tạo là hoạt động có thể thực hiện được thường xuyên nếu có sự cố gắng nhất định. Cần phải tổ chức quá trình dạy học theo kiểu nêu và giải quyết vấn đề một cách kiên trì mới có thể rèn luyện cho HS năng lực sáng tạo.
- Luyện tập phỏng đoán, dự đoán:
- Lập luận đề xuất phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán:
Muốn kiểm tra xem dự đoán, giả thuyết có phù hợp hay không, ta phải xem dự đoán có biểu hiện trong thực tế như thế nào, có dấu hiệu nào đó có thể quan sát được. Nghĩa là từ một dự đoán mô hình giả thuyết, ta phải suy ra được một hệ quả có thể quan sát được trong thực tế, sau đó tiến hành thí nghiệm để xem hệ quả rút ra bằng suy luận có phù hợp với thí nghiệm không.
Vấn đề đòi hỏi sự sáng tạo ở đây là đề xuất được phương án kiểm tra hệ quả đã rút ra được. Để có thể đề ra được một phương án thí nghiệm kiểm tra, không những phải huy động những kiến thức vật lý đã có mà còn cả những kinh nghiệm đã có trong đời sống hàng ngày hay những môn học khác.
- Bài tập sáng tạo:
Trong loại bài tập sáng tạo này, ngoài việc vận dụng một số kiến thức đã học, phải có những kiến thức mới, độc lập, không thể suy ra một cách logic từ kiến thức đã học.
1.3.2.6. Cách kiểm tra đánh giá năng lực sáng tạo của học sinh
Năng lực sáng tạo cũng như bất kì một loại tư duy nào cũng cần rèn luyện mới có được. Vì vậy, trách nhiệm của GV là tìm ra các biện pháp để rèn luyện năng lực sáng tạo cho HS ngay từ khi cắp sách tới trường.
Để kiểm tra, đánh giá năng lực sáng tạo của HS, GV cần dựa vào những biểu hiện của năng lực sáng tạo. Các phương pháp cụ thể như sau:
+ Sử dụng phối hợp các phương pháp kiểm tra, đánh giá khác nhau như viết, vấn đáp, trắc nghiệm khách quan, tự luận, thí nghiệm,…
+ Sử dụng các câu hỏi đòi hỏi HS phải suy luận, bài tập có yêu cầu tổng hợp, khái quát hóa, vận dụng lí thuyết vào thực tiễn.
+ Chú ý kiểm tra tính linh hoạt, tháo vát trong thực hành, thí nghiệm (thí nghiệm hóa học, sử dụng các phương tiện trực quan).
+ Tăng cường sử dụng các bài tập nhận thức, các câu hỏi mở (bài tập sáng tạo) và tìm ra cách giải ngắn nhất, hay nhất.
1.4. Phương pháp thực nghiệm trong nghiên cứu khoa học và trong nghiên cứu vật lý
1.4.1. Sự ra đời của phương pháp thực nghiệm:
Thời cổ đại, khoa học chưa phân ngành, chưa tách khỏi triết học. Các nhà “hiền triết” cho rằng: có thể dùng suy lí, tranh luận để tìm ra chân lý. Vì vậy họ đã thay thế những mối quan hệ giữa sự vật , hiện tượng có thật trong tự nhiên (nhưng mình chưa biết) thành những mối quan hệ do mình tưởng tượng ra một cách chủ quan.
Đến thế kỉ XVII, Galilê cho rằng những cuộc tranh luận suông như thế là vô bổ, không đi đến một kết luận khoa học, muốn hiểu biết những thuộc tính của sự vật, hiện tượng từ thiên nhiên thì phải quan sát thiên nhiên, phải làm cho thiên nhiên bộc lộ ra những thuộc tính đó một cách quy luật và khách quan chứ không tuân theo ý muốn chủ quan của con người hoặc thần linh nào cả. Galilê xây dựng một phương