8. Cấu trúc của đề tài
2.2. Các thủ thuật (nguyên tắc)sáng tạo cơ bản
Thủ thuật là thao tác tƣ duy đơn lẻ, chỉ ra hƣớng mà ngƣời giải cần suy nghĩ. Các thủ thuật cĩ vai trị trong phƣơng pháp luận sáng tạo nhƣ vai trị của chữ cái trong ngơn ngữ, các nguyên tố hĩa học trong hố học…Các thủ thuật cơ bản tổ hợp lại với nhau tạo nên những ý tƣởng sáng tạo phức tạp hơn. TRIZ cĩ 40 thủ thuật (nguyên tắc) sáng tạo cơ bản.
NTST hay thủ thuật sáng tạo là các thao tác tƣ duy đơn lẻ chỉ ra hƣớng mà ngƣời giải cần suy nghĩ [7], [8].
Năm 1946, G.S Altshuller đã bắt đầu tìm các thủ thuật sáng tạo nhằm hỗ trợ cho mình thực hiện các sáng chế đạt năng suất và hiệu quả cao hơn. Đến năm 1970, cĩ 40 thủ thuật sáng tạo cơ bản và đƣợc sử dụng cho đến nay. Tuy nhiên, vận dụng TRIZ vào dạy học nhƣ thế nào và các thủ thuật sáng tạo nào phù hợp, thiết thực với quá trình dạy học là vấn đề khĩ khăn. Nghiên cứu nội dung và ý nghĩa của các NTST (thủ thuật) của TRIZ [7], [8], chúng tơi đã vận dụng đƣợc một số nguyên tắc vào quá trình dạy học phần SHTB. Sau đây là nội dung và ý nghĩa của các nguyên tắc đĩ:
* Nguyên tắc 1: Nguyên tắc phân nhỏ Nội dung:
- Chia đối tƣợng thành các phần độc lập. - Làm đối tƣợng trở nên tháo lắp đƣợc. - Tăng mức độ phân nhỏ của đối tƣợng.
Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Nguyên tắc phân nhỏ đƣợc sử dụng rộng rãi và khá linh hoạt trong cuộc sống. Sự thay đổi về lƣợng dẫn đến sự thay đổi về chất, vì vậy sự phân nhỏ cĩ thể làm đối tƣợng cĩ thêm những tính chất mới, đơi khi khác hẳn tính chất cũ. Do đĩ, trƣớc một vấn đề lớn cần cố gắng tách thánh các vấn đề nhỏ cần giải quyết, khi đĩ vấn đề trở nên đơn giản hơn.
Sử dụng vào dạy học phần SHTB: khi dạy về một đối tƣợng, cấu trúc nào đĩ, ta nên chia nhỏ chúng ra thành các phần, bộ phận, giúp HS lĩnh hội tri thức một cách dễ dàng đồng thời chia nhỏ các đối tƣợng giúp HS hệ thống, khắc sâu đƣợc kiến thức đã học.
VD: Dạy phần tế bào nhân thực: cấu trúc của tế bào nhân thực gồm 3 phần: - Màng tế bào
- Nhân: màng nhân và dịch nhân
- Tế bào chất: lƣới nội chất, riboxom, bộ máy gơngi, ti thể, lạp thể, khơng bào, lizoxom. Trong mỗi bào quan này lại do các phần nhỏ hơn cấu tạo thành.
Cứ nhƣ vậy, đối tƣợng ban đầu đƣợc chia thành đối tƣợng nhỏ, rồi lại đƣợc chia thành đối tƣợng nhỏ hơn sẽ giúp cho HS lĩnh hội tri thức một cách hệ thống, tự mình xây dựng đƣợc những Grap sinh học giúp ích cho việc hệ thống hĩa và khắc sâu kiến thức.
* Nguyên tắc 2: Nguyên tắc phẩm chất cục bộ (chất lƣợng địa phƣơng) Nội dung:
- Chuyển các đối tƣợng hoặc yếu tố tác động bên ngồi cĩ cấu trúc đồng bộ thành khơng đồng bộ.
- Các phần khác nhau của đối tƣợng phải thực hiện các chức năng khác nhau.
- Các phần khác nhau của đối tƣợng phải ở trạng thái phù hợp nhất với chức năng của chúng.
Trong thực tế, nguyên tắc này đƣợc sử dụng nhiều trong việc thiết kế và cải tiến sản phẩm. Đồng thời, sử dụng phẩm chất cục bộ này giúp ngƣời giải tập trung vào nội dung chính của vấn đề, thời gian, địa điểm xảy ra mâu thuẫn, từ đĩ phát biểu đúng yêu cầu bài tốn và đƣa ra lời giải hợp lý.
Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
VD: Khi dạy chƣơng II: cấu trúc của tế bào, giáo viên cần định hƣớng cho học sinh là trong tế bào, mỗi phần, mỗi bộ phận lại cĩ những đặc điểm riêng biệt để thực hiện những chức năng riêng biêt. Cũng là các bào quan trong tế bào nhân thực nhƣng ti thể lại cĩ cấu truc khác với các bào quan khác. Hoặc cùng là một bào quan đĩ nhƣng nhƣng cũng cĩ sự phân bố khác nhau ở mỗi loại tế bào trong cơ thể. (Tế bào cơ tim cĩ nhiều ti thể hơn các tế bào khác. Lƣới nội chất hạt lại phát triển mạnh nhất ở tế bào bạch cầu….)
* Nguyên tắc 3: Nguyên tắc kết hợp Nội dung
- Hợp nhất các đối tƣợng cùng loại hoặc các đối tƣợng cĩ thao tác kề nhau - Kết hợp thực hiện cùng một lúc các thao tác nhƣ nhau hoặc kề nhau, nhằm mang lại tính năng vƣợt trội cho sản phẩm hoặc giải pháp đƣa ra.
Nguyên tắc này đƣợc vận dụng phổ biến trong mọi khía cạnh của cuộc sống. Khi đƣợc kết hợp đối tƣợng thƣờng cĩ thêm chức năng mới. Trong thực tế, các hiện tƣợng, quá trình, sự việc thƣờng hay đan xen và cĩ mối quan hệ hữu cơ với nhau nên luơn luơn xảy ra khả năng kết hợp.
Trong phần sinh học tế bào, ở phần dạy về bài tập nguyên phân giảm phân cĩ thể vận dụng nguyên tắc kết hợp, kết hợp các giữ kiện, lời giải, cơng thức. GV cĩ thể vận dụng nguyên tắc này để xây dựng các bài tốn tổng hợp về quá trình nguyên phân, giảm phân và thụ tinh.
Bài tốn vận dụng:
10 tế bào sinh dục sơ khai phân bào liên tiếp với số lần như nhau ở vùng sinh sản, mơi trường cung cấp 2480 nhiễm sắc thể đơn, tất cả các tế bào con đến vùng chín giảm phân đã địi hỏi mơi trường tế bào cung cấp thêm 2560 nhiễm sắc thể đơn. Hiệu xuất thụ tinh của giao tử là 10 % và tạo ra 128 hợp tử. Biết khơng cĩ hiện tượng trao đổi chéo xảy ra trong giảm phân.
Hãy xác định:
a. Bộ nhiễm sắc thể 2n của lồi và tên của lồi đĩ b. Tế bào sinh dục sơ khai là đực hay cái? Giải thích?
Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
Bài tốn kết hợp cả ba quá trình nguyên phân,giảm phân và thụ tinh. * Nguyên tắc 4: Nguyên tắc đảo ngƣợc
Nội dung:
- Thực hiện tác động ngƣợc lại với tác động nĩi trong bài tốn
- Làm phần bất động của đối tƣợng hoặc mơi trƣờng bên ngồi trở thành chuyển động, cịn phần chuyển động thành bất động.
- Quay ngƣợc đối tƣợng, lật (lộn) trái nĩ ra
Làm ngƣợc lại cĩ thể cho đối tƣợng cĩ thêm những chức năng, tính chất, khả năng mới. Việc xem xét, đánh giá ngƣợc vấn đề của hiện thực khách quan làm tăng tính bao quát, tồn diện, đầy đủ và khắc phục tính ì tâm lý của ngƣời sử dụng.
Trong dạy học phần bài tập SHTB, vận dụng nguyên tắc này để thiết kế bài tập thuận và ngƣợc, rèn luyện TDST cho HS. Bài tập thuận và ngƣợc cĩ thể là:
- Phần nguyên phân:
+ Bài tốn thuận: đề bài cho biết số tế bào mẹ ban đầu, số lần nguyên phân liên tiếp và yêu cầu tìm tổng số tế bào con hình thành, số tế bào mới được tạo thành từ nguyên liệu mơi trường
+ Bài tốn ngƣợc: cho biết tổng số tế bào con hình thành, số tế bào mới
được tao thành từ nguyên liệu mơi trường, số lần nguyên phân, yêu cầu tìm số tế bào mẹ ban đầu
- Giảm phân
+ Bài tốn thuận:
Một hợp tử ở người (2n= 46), tiến hành nguyên phân 3 lần a. Xác định số tế bào con tạo thành.
b. Xác định nguyên liệu mơi trường đã cung cấp. + Bài tốn ngược:
Quá trình nguyên phân từ một hợp tử tạo ra 8 tế bào mới. a. Xác định số đợt phân bào của hợp tử.
Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
b. Xác định bộ NST lưỡng bội của lồi và tên lồi. Biết trong quá trình nguyên phân, mơi trường đã cung cấp nguyên liệu với 322 NST đơn.
* Nguyên tắc 5: Nguyên tắc liên hệ ngƣợc Nội dung:
- Thiết lập mối liên hệ ngƣợc
- Thay đổi mối liên hệ ngƣợc nếu nĩ đã cĩ.
Thơng thƣờng, mỗi đối tƣợng đều cĩ một chức năng nào đĩ. Nhƣng trong một số trƣờng hợp, kết quả cơng việc tác động ngƣợc trở lại đặc tính của cơng việc, thì ta cĩ quan hệ ngƣợc.
Nguyên tắc này phản ánh khuynh hƣớng phát triển: làm tăng tính điều khiển đối tƣợng, tự động hố cho nên rất cĩ ích cho việc suy nghĩ định hƣớng cách tiếp cận.
Trong giải bài tập SHTB, mối quan hệ và sự tác động qua lại giữa các dữ kiện, giả thiết bài cho, phƣơng pháp giải cĩ thể ảnh hƣởng trực tiếp tới kết quả, yêu cầu của bài tập.
Trong phần kiến thức SHTB, nguyên tắc này cịn cĩ thể vận dụng khi dạy phần màng sinh chất và vận chuyển các chất qua màng tế bào: mối liên hệ ở đây là mối liên hệ giữa mơi trƣờng bên trong và bên ngồi tế bào. Sự thay đổi mơi trƣờng bên ngồi dẫn đến sự thay đổi mối quan hệ này. Khi mơi trƣờng bên ngồi thay đổi, quá trình khuếch tán, áp suất thẩm thấu thay đổi, sinh vật cần cĩ sự thay đổi bên trong TB để cĩ thể sống sĩt. (VD: các sinh vật thủy sinh, các sinh vật sống trong nƣớc mặn…)
Nguyên tắc 6: Nguyên tắc linh động Nội dung:
- Cần thay đổi các đặt trƣng của đối tƣợng sao cho chúng tối ƣu trong từng giai đoạn làm việc.
- Phân chia đối tƣợng thành từng phần, cĩ khả năng dịch chuyển với nhau. - Xác định đặc trƣng của đối tƣợng bằng nhiều cách.
Số hĩa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
đối tƣợng hoạt động tối ƣu trong từng giai đoạn. Do đĩ đối tƣợng khơng thể cố định, cứng nhắc mà phải mềm dẻo, thay đổi đƣợc.
Nguyên tắc này đƣợc sử dụng phổ biến trong quá trình xây dựng và hƣớng dẫn HS giải BT. Sử dụng nguyên tắc này giúp con ngƣời linh hoạt hơn trong cách nhìn nhận và giải quyết vấn đề.