Luận văn Thạc sĩ Giáo dục học: Vận dụng phương pháp luận sáng tạo Triz xây dựng và hướng dẫn học sinh giải hệ thống bài tập sáng tạo chương “Các định luật bảo toàn” Vật lý 10 THPT

Chia sẻ: Lavie Lavie | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:120

Thêm vào BST

Báo xấu

177
lượt xem 56
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn Thạc sĩ Giáo dục học: Vận dụng phương pháp luận sáng tạo Triz xây dựng và hướng dẫn học sinh giải hệ thống bài tập sáng tạo chương “Các định luật bảo toàn” Vật lý 10 THPT trình bày vị trí và đặc điểm của chương “Các định luật bảo toàn” trong chương trình Vật lý 10 (Nâng cao); mục tiêu giáo dục của chương; thực trạng dạy chương “Các định luật bảo toàn” của giáo viên ở chương trình THPT. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết tài liệu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Giáo dục học: Vận dụng phương pháp luận sáng tạo Triz xây dựng và hướng dẫn học sinh giải hệ thống bài tập sáng tạo chương “Các định luật bảo toàn” Vật lý 10 THPT

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Hồ Ngọc Đăng Khoa VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO TRIZ XÂY DỰNG VÀ HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI HỆ THỐNG BÀI TẬP SÁNG TẠO CHƯƠNG “ CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÝ 10 THPT LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC Thành phố Hồ Chí Minh - 2014
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Hồ Ngọc Đăng Khoa VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO TRIZ XÂY DỰNG VÀ HƯỚNG DẪN HỌC SINH GIẢI HỆ THỐNG BÀI TẬP SÁNG TẠO CHƯƠNG “ CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÝ 10 THPT Chuyên ngành : Lý luận và phương pháp dạy học Vật Lý Mã số : 60 14 01 11 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN MẠNH HÙNG Thành phố Hồ Chí Minh - 2014
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi và chưa từng được công bố. Những tài liệu được trích dẫn trong luận văn là chính xác và trung thực. Tác giả luận văn Hồ Ngọc Đăng Khoa
LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình thực hiện khóa luận này tác giả đã nhận được sự quan tâm và giúp đỡ rất lớn của Thầy cô, bạn bè và gia đình. Đến nay khi khóa luận được hoàn thành tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến: Quý thầy cô trong khoa Vật Lý trường Đại học Sư Phạm Tp. Hồ Chí Minh đã giảng dạy trong suốt những năm qua. Những kiến thức mà tôi thu nhận được qua từng bài giảng, từng môn học của các thầy cô là nền tảng để tôi có thể tiếp thu và giải quyết các vấn đề trong khóa luận. Cảm ơn các thầy cô luôn tạo mọi điều kiện thuận lợi về cơ sở vật chất để tôi thực hiện các nghiên cứu trong khóa luận. Thầy TS. Nguyễn Mạnh Hùng, người thầy đã tận tình truyền đạt kiến thức, phương pháp nghiên cứu khoa học, hướng dẫn giúp tôi vượt qua những khúc mắc để có thể hoàn thành khóa luận này một cách tốt nhất. Cuối cùng xin cảm ơn gia đình đã hỗ trợ tôi về mọi mặt. Tp. HCM, ngày …. tháng….. năm 2014 Tác giả Hồ Ngọc Đăng Khoa
MỤC LỤC Trang phụ bìa Mục lục Lời cảm ơn Danh mục các chữ viết tắt Danh mục hình vẽ Danh mục các bảng biểu MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1 Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN ....................................................................................... 5 1.1. Năng lực tư duy sáng tạo ...................................................................................... 5 1.1.1. Năng lực ....................................................................................................... 5 1.1.2. Tư duy .......................................................................................................... 5 1.1.3. Sáng tạo. ....................................................................................................... 8 1.1.4. Năng lực tư duy sáng tạo ............................................................................. 9 1.1.5. Những yếu tố ảnh hưởng đến năng lực tư duy sáng tạo của học sinh. ............ 10 1.1.6. Các biện pháp phát triển tư duy sáng tạo của học sinh .............................. 14 1.2. Cơ sở lý luận về dạy học bài tập vật lý............................................................... 15 1.2.1. Khái niệm bài tập vật lý............................................................................... 15 1.2.2. Vai trò của bài tập Vật Lý ........................................................................... 16 1.2.3. Phân loại bài tập vật lý ................................................................................ 17 1.2.4. Tư duy trong quá trình giải bài tập vật lý .................................................... 18 1.2.5. Các hình thức dạy học về bài tập vật lý....................................................... 19 1.3. Bài tập sáng tạo về vật lý - phương tiện dạy học sáng tạo trong môn vật lý ở trường phổ thông ........................................................................................... 22 1.3.1. Khái niệm bài tập sáng tạo .......................................................................... 22 1.3.2. Phân biệt BTST với bài tập luyện tập ......................................................... 23 1.3.3. Các dấu hiệu nhận biết BTST về vật lý ....................................................... 23 1.4. TRIZ và vận dụng các nguyên tắc sáng tạo của TRIZ vào dạy học vật lý ............. 25 1.4.1. Vài nét về lịch sử của TRIZ ....................................................................... 25 1.4.2. Đối tượng, mục đích, lợi ích của phương pháp luận sáng tạo ................... 26 1.4.3. Tổng quan cách tiếp cận xây dựng phương pháp luận sáng tạo - TRIZ ............ 27 1.4.4. Các nguyên tắc sáng tạo của TRIZ ............................................................ 30 1.4.5. Vận dụng các NTST của TRIZ vào việc xây dựng hệ thống BTST ............... 35 1.4.6. Vận dụng các NTST của TRIZ vào hướng dẫn HS giải BTST nhằm bồi dưỡng năng lực TDST cho học sinh .................................................... 36
Chương 2. XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP SÁNG TẠO DẠY HỌC CHƯƠNG “CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN” VẬT LÝ 10................ 40 2.1. Vị trí và đặc điểm của chương “Các định luật bảo toàn” trong chương trình vật lý 10 (Nâng cao). .......................................................................................... 40 2.2. Mục tiêu giáo dục của chương ........................................................................... 42 2.2.1. Kiến thức ..................................................................................................... 42 2.2.2. Kỹ năng ....................................................................................................... 44 2.2.3. Thái độ. ........................................................................................................ 44 2.3. Thực trạng dạy chương “Các định luật bảo toàn” của giáo viên ở chương trình THPT ....................................................................................................... 45 2.3.1. Về tài liệu dạy học BTVL ........................................................................... 45 2.3.2. Về số lượng bài tập ...................................................................................... 45 2.3.3. Về nhận thức và phương pháp giảng dạy BTVL của giáo viên. ................. 45 2.3.4. Về phía học sinh .......................................................................................... 46 2.4. Một số khó khăn và thuận lợi khi dạy chương “Các ĐLBT ” .......................... 47 2.5. Xây dựng hệ thống BTST và hướng dẫn học sinh giải BTST chương “Các định luật bảo toàn động lượng” lớp 10. ............................................................ 48 Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .................................................................. 83 3.1. Mục đích, đối tượng và nhiệm vụ TNSP ............................................................ 83 3.1.1. Mục đích ...................................................................................................... 83 3.1.2. Đối tượng thực nghiệm................................................................................ 83 3.1.3. Nhiệm vụ của TNSP .................................................................................... 84 3.2. Nội dung thực nghiệm ........................................................................................ 84 3.2.1. Công tác chuẩn bị ........................................................................................ 84 3.2.2. Tiến hành thực nghiệm ................................................................................ 84 3.3. Kết quả thực nghiệm........................................................................................... 84 3.3.1. Đánh giá định tính ........................................................................................ 85 3.3.2. Đánh giá định lượng thông qua xử lí, phân tích bài kiểm tra bằng phương pháp thống kê kiểm định .............................................................. 86 3.3.3. Kiểm định giả thuyết thống kê ................................................................... 91 KẾT LUẬN .................................................................................................................. 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 97 PHỤ LỤC
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BT : Bài tập BTST : Bài tập sáng tạo BTXP : Bài tập xuất phát DHST : Dạy học sáng tạo DHVL : Dạy học vật lý ĐC : Đối chứng GĐ : Giai đoạn GV : Giáo viên HS : Học sinh NT : Nguyên tắc NTST : Nguyên tắc sáng tạo Nxb : Nhà xuất bản Pp : Phương pháp PTTH : Phổ thông trung học SGK : Sách giáo khoa TDST : Tư duy sáng tạo THCS : Trung học cơ sở THPT : Trung học phổ thông TN : Thực nghiệm TNSP : Thực nghiệm sư phạm TRIZ : Lí thuyết giải các bài toán sáng chế SPSS : Statistical Package for Social Sciences
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 3.1. Thống kê điểm kiểm tra 1 tiết của lớp TN và lớp ĐC ............................... 86 Bảng 3.2. Bảng phân phân bố tần số 1 tiết của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng ......... 87 Bảng 3.3. Bảng phân phân bố tần số tích lũy 1 tiết của lớp TN và lớp ĐC ............... 89 Bảng 3.4. Bảng kết quả tham số thống kê xử lí bằng phần mềm SPSS ..................... 91 Bảng 3.5. Kết quả kiểm định Man-Whitney hai mẫu độc lập được xử lý từ phần mềm SPSS.................................................................................................. 92
DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1. Mô hình tính nhạy bén của tư duy ............................................................. 11 Hình 1.2. Mô hình hiệu ứng đường hầm.................................................................... 12 Hình 1.3. Các nguồn kiến thức và thành tựu của nhiều bộ môn khoa học kĩ thuật được TRIZ kế thừa ............................................................................ 29 Hình 1.4. Sự giao nhau giữa hoạt động phát minh, sáng chế và DHST .................... 30 Hình 1.5. Quy trình xây dựng BTST ......................................................................... 36 Hình 2.1. Sơ đồ cấu trúc chương “Các đinh luât bảo toàn” theo sách giáo khoa Vât lí 10 chương trình nâng cao ........................................................ 41 Hình 3.1. Biểu đồ phân bố tần số điểm 1 tiết của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng ......... 87 Hình 3.2. Biểu đồ phân bố tần số điểm kiểm tra 1 tiết của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng ............................................................................................. 88 Hình 3.3. Biểu đồ phân bố tần số tích lũy kết quả kiểm tra 1 tiết lớp thực nghiệm và đối chứng .................................................................................. 90
1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Sáng tạo là lẽ sống còn của mọi quốc gia trong nền kinh tế thị trường cạnh tranh quyết liệt hiện nay. Trước đây sáng tạo được xem như một yếu tố thần bí, bẩm sinh, thiên phú thì hiện nay khoa học về sáng tạo đã đúc kết nhiều thành tựu giúp mỗi người bình thường đưa ra và thực hiện ý tưởng mới, có ích. Trên thế giới có nhiều trường đại học và các công ty dạy và học tư duy sáng tạo như một môn học riêng với mục đích đào tạo ra những người biết sáng tạo một cách hiệu quả. Trong khoảng 10 năm trở lại đây TRIZ – lí thuyết giải các bài toán sáng chế (THEORY OF INVENTIVE PROBLEM SOLVING) đã được trung tâm sáng tạo khoa học kỹ thuật trường đại học khoa học tự nhiên – ĐH Quốc gia TPHCM là cơ sở đầu tiên của Việt Nam giảng dạy, đào tạo và nghiên cứu. Việc nghiên cứu và ứng dụng TRIZ vào dạy học, đặc biệt là dạy học môn Vật Lý sẽ góp phần không nhỏ vào việc nâng cao năng lực sáng tạo của học sinh. Dạy học sáng tạo là vấn đề mới mẻ ở nước ta. “ Dạy học sáng tạo” với nội hàm là dạy tư duy sáng tạo nhằm góp phần đào tạo những con người năng động, sáng tạo, những con người luôn biết vận dụng kiến thức và năng lực của mình để tạo ra những giá trị mới, để không ngừng cải tạo nâng cao chất lượng cuộc sống của cá nhân và của xã hội. Ở môn vật lý, một trong những hoạt động giúp rèn luyện tư duy và phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh là hoạt động giải bài tập vật lý. Bài tập vật lý rất đa dạng và phong phú, có nhiều cách gọi khác nhau, phân loại khác nhau. Qua thực tế giảng dạy cho thấy, việc giải bài tập Vật lý của HS phổ thông còn gặp nhiều khó khăn. Đa số các em thường giải bài tập Vật lý như giải bài tập đại số mà không hiểu ý nghĩa vật lý của nó. Mặt khác các bài tập SGK thường khác xa với những bài toán mà HS sẽ gặp trong cuộc sống. Do đó việc giải bài tập như thế chưa rèn luyện và khơi gợi được tư duy sáng tạo cho học sinh, chưa làm học sinh hứng thú trong học tập và thấy được ích lợi của việc học vật lý trong đời sống. Đa số học sinh và kể cả sinh viên ra trường lúng túng khi gặp các vấn đề thực trong cuộc sống, không biết cách suy nghĩ, áp dụng kiến thức nào, áp dụng như thế nào để giải quyết, không liên kết được kiến thức đã học vào thực tế công việc và cuộc sống. Chính vì thế hệ thống những bài tập sáng tạo
2 là những phương tiện có tầm quan trọng và có tác động mạnh mẽ trong việc bồi dưỡng năng lực tư duy logic, rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo vận dụng lý thuyết vào thực tiễn, phát triển tư duy sáng tạo và nâng cao tinh thần trách nhiệm, ý thức làm việc tự lực của học sinh. Do đó, dạy học có sử dụng loại bài tập này một cách hợp lí chính là dạy học sáng tạo, nó sẽ góp phần vào việc đào tạo ra một nguồn nhân lực có phẩm chất đạo đức tốt, có tri thức khoa học, biết vận dụng tri thức vào công cuộc xây dựng đất nước. Trong phạm vi đề tài luận văn Thạc sỹ, tôi xin đề cập đến việc vận dụng các nguyên tắc (thủ thuật) và quy luật của TRIZ để xây dựng hệ thống các BTST tạo chương “Các định luật bảo toàn” và đề xuất cách giải BTST đã xây dựng nhằm bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh. Do đó tôi chọn đề tài : “Vận dụng phương pháp luận sáng tạo TRIZ xây dựng và hướng dẫn học sinh giải hệ thống bài tập sáng tạo chương “Các định luật bảo toàn” lớp 10 THPT. 2.Mục đích nghiên cứu Vận dụng các nguyên tắc sáng tạo của TRIZ, xây dựng và hướng dẫn giải hệ thống bài tập sáng tạo nhằm bồi dưỡng tư duy, năng lực sáng tạo cho học sinh trong dạy học chương “ Các định luật bảo toàn” Vật lý 10 THPT . 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Lý thuyết về dạy học sáng tạo trong bộ môn Vật lý - Phương pháp luận sáng tạo TRIZ. - Quá trình dạy bài tập Vật Lý 4. Giả thuyết của đề tài - Có thể vận dụng TRIZ xây dựng hệ thống BTST phần “Các định luật bảo toàn” đảm bảo yêu cầu về tính khoa học, sư phạm, khả thi trong điều kiện hiện nay của trường THPT nước ta. - Việc sử dụng TRIZ hướng dẫn HS giải BTST trong các bài học vật lý truyền thống sẽ góp phần bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh, nâng cao chất lượng dạy học.
3 5. Nhiệm vụ nghiên cứu Để đạt được mục đích đề ra, đề tài có nhiệm vụ nghiên cứu cụ thể như sau: - Tìm hiểu lý luận dạy học vật lý, Phương pháp giảng dạy vật lý và phương pháp dạy học BTVL ở trường phổ thông. - Tìm hiểu cơ sở lý luận của việc bồi dưỡng năng lực tư duy sáng tạo cho HS. - Nghiên cứu tìm hiểu lý thuyết về bài tập sáng tạo. - Nghiên cứu phương pháp luận sáng tạo TRIZ. - Tìm hiểu thực trạng dạy học BTST ở trường THPT - Phân tích mục tiêu dạy học theo chuẩn kiến thức kỹ năng và theo định hướng nghiên cứu nội dung kiến thức chương “ Các định luật bảo toàn” vật lý 10 THPT. - Vận dụng TRIZ xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo chương “ Các định luật bảo toàn” Vật lý 10 THPT. - Đề xuất phương án sử dụng hệ thống bài tập sáng tạo đã xây dựng để bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh. - Tiến hành thực nghiệm sư phạm ở trường THPT nhằm xác định mức độ phù hợp, tính khả thi và tính hiệu quả của dạy và học hệ thống BTST phần “Các định luật bảo toàn”. Vật lý 10 THPT. 6. Phạm vi nghiên cứu Do điều kiện khách quan lẫn chủ quan nên trong phạm vi đề tài này tôi chỉ xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo cho chương “ Các định luật bảo toàn” Lớp 10 THPT. 7. Các phương pháp nghiên cứu: Để thực hiện các nhiệm vụ trên, tôi sử dụng các phương pháp sau: - Phương pháp nghiên cứu lí luận: + Nghiên cứu các tài liệu lý luận dạy học để làm sáng tỏ về mặt lý luận các vấn đề có liên quan đến đề tài. + Nghiên cứu các tài liệu về phương pháp luận sáng tạo khoa học kỹ thuật TRIZ. + Nghiên cứu chương trình SGK và sách bài tập, sách giáo viên, các tài liệu bài tập tham khảo để phân tích cấu trúc logic, nội dung của các kiến thức thuộc chương “Các định luật bảo toàn”.
4 - Phương pháp nghiên cứu điều tra – phỏng vấn + Tìm hiểu việc dạy (thông qua phỏng vấn trao đổi với giáo viên) và việc học (thông qua trao đổi với học sinh, phiếu điều tra cơ bản) nhằm đánh giá tình hình dạy học chương “ Các định luật bảo toàn” – Vật lý 10 THPT. - Phương pháp thực nghiệm sư phạm + Xây dựng tiến trình bài học + Tiến hành thực nghiệm sư phạm theo kế hoạch. + Phân tích kết quả thu được trong quá trình thực nghiệm sư phạm, đối chiếu với mục đích nghiên cứu và rút ra kết luận của đề tài. 8. Đóng góp mới của đề tài: - Làm rõ cơ sở lí luận của dạy học sáng tạo. - Vận dụng nguyên tắc của phương pháp luận sáng tạo TRIZ để xây dựng và hướng dẫn HS giải hệ thống các bài tập sáng tạo chương “ Các định luật bảo toàn” Vật lý 10 THPT, góp phần bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh, nâng cao chất lượng dạy học.
5 Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN Mục đích nghiên cứu của luận văn này là hướng tới dạy học bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho HS thông qua dạy học bài tập sáng tạo về vật lý. Để đạt được điều đó cần nghiên cứu cơ sở lý luận về tư duy sáng tạo, dạy học bồi dưỡng tư duy sáng tạo và khái niệm bài tập sáng tạo trong dạy học vật lý. 1.1. Năng lực tư duy sáng tạo 1.1.1. Năng lực Theo tâm lý học, năng lực là những thuộc tính tâm lý riêng của cá nhân, nhờ những thuộc tính này con người hoàn thành tốt một loại hoạt động nào đó, mặc dù phải bỏ ra ít sức lao động nhưng vẫn đạt kết quả cao. Sự hình thành và phát triển năng lực của con người chịu sự tác động của nhiều yếu tố trong đó có yếu tố sinh học, yếu tố hoạt động của chủ thể và yếu tố giao lưu xã hội. Con người sinh ra chưa có năng lực, chưa có nhân cách. Năng lực được hình thành và phát triển trong quá trình hoạt động tích cực như rèn luyện, học tập, giáo dục,… của con người. 1.1.2. Tư duy a) Tư duy và đặc điểm của tư duy Tư duy là một quá trình nhận thức khái quát và gián tiếp những sự vật và hiện tượng của hiện thực trong những dấu hiệu, những thuộc tính bản chất của chúng, những mối quan hệ khách quan, phổ biến của chúng, đồng thời cũng là sự vận dụng sáng tạo những kết luận khái quát đã thu được vào những dấu hiệu cụ thể, dự đoán được những thuộc tính, hiện tượng, quan hệ mới.[1] Tư duy là một quá trình tâm lý phản ánh những thuộc tính bản chất, những mối liên hệ và quan hệ bên trong có tính quy luật của sự vật, hiện tượng trong hiện thực khách quan mà trước đó ta chưa biết. b) Các đặc điểm của tư duy [1], - Tính có vấn đề của tư duy. - Tư duy có quan hệ mật thiết với nhận thức cảm tính. - Tính trừu tượng và khái quát của tư duy. - Tính gián tiếp của tư duy.
6 - Tư duy liên hệ chặt chẽ với ngôn ngữ, ngôn ngữ là phương tiện, hình thức biểu đạt của tư duy. c) Phân loại tư duy [1] Phân loại tư duy là một vấn đề phức tạp. Có nhiều cách phân loại khác nhau, tùy thuộc vào việc chọn dấu hiệu phân loại. Trong DHVL, người ta quan tâm đến các loại tư duy chủ yếu sau đây. - Tư duy kinh nghiệm: là tư duy chủ yếu dựa trên kinh nghiệm cảm tính và sử dụng phương pháp “ thử và sai”. Đây là kiểu tư duy đơn giản, không cần rèn luyện nhiều, có ích trong trong hoạt động hằng ngày để giải quyết một số vấn đề trong phạm vi hẹp. - Tư duy lý luận: Là loại tư duy giải quyết nhiệm vụ được đề ra dựa trên sử dụng những khái niệm trừu tượng, những tri thức lý luận. Nhờ có loại tư duy này mà con người mới có thể đi sâu vào bản chất của sự vật, hiện tượng, phát hiện được quy luật vận động của chúng và sử dụng tri thức để cải tạo thế giới tự nhiên, phục vụ lợi ích của mình. - Tư duy lôgic: Là tư duy tuân theo các quy tắc, quy luật của logic học một cách chặt chẽ, chính xác, không phạm phải sai lầm trong các lập luận, biết cách phát hiện mâu thuẫn, nhờ đó mà nhận thức được đúng đắn chân lý khách quan. - Tư duy vật lý: là sự quan sát các hiện tượng vật lý, phân tích một hiện tượng phức tạp thành những bộ phận đơn giản và xác lập giữa chúng những mối quan hệ và những sự phụ thuộc xác định, tìm ra mối liên hệ giữa mặt định tính và mặt định lượng của các hiện tượng và các đại lượng vật lý, dự đoán các hệ quả mới từ các lý thuyết và áp dụng những kiến thức khái quát vào thực tiễn. Trong thực tế DHVL, GV và HS rất ít khi sử dụng thuần túy một loại tư duy mà thường phối hợp nhiều loại tư duy với nhau. Tuy nhiên trong quá trình tư duy đó thường có một loại tư duy giũ vai trò chủ yếu. Theo [2] có thể chia tư duy thành 3 loại cơ bản và phổ biến như sau - Tư duy logic hình thức: Gọi tắt là tư duy lôgic, loại tư duy này dựa trên luật bài trung và tam đoạn luận
7 - Tư duy biện chứng: Là kiểu tư duy bác bỏ luật bài trung, chấp nhận A vừa là A, vửa đồng thời không phải là A. Đó là chân lý của sự vận động chứ không phải là nước đôi, là không dứt khoát. - Tư duy hình tượng: Là kiểu tư duy tạo ra những sản phẩm sáng tạo bằng cách hư cấu, bằng tưởng tượng ra những đối tượng theo những quan điểm thẩm mỹ nhất định, giúp người ta hình dung ra được các sự vật, sự kiện, những con người với khả năng vốn có của nó. Ba loại tư duy cơ bản nói trên có mối quan hệ chặt chẽ với nhau và bổ sung cho nhau. Tư duy lôgic dùng để nghiên cứu các đối tượng trong trạng thái đứng yên. Tư duy biện chứng được sử dụng để nghiên cứu các đối tượng ở trạng thái vận động. Nhờ có tư duy hình tượng mà các sáng tạo trong kỹ thuật ( sáng chế), trong nghệ thuật,… phát triển. Căn cứ vào mức độ độc lập của chủ thể, tư duy gồm bốn mức độ - Tư duy lệ thuộc: Để chỉ tư duy của những người có suy nghĩ dựa dẫm vào tư duy của người khác, không có chính kiến riêng của bản thân về một lĩnh vực nào đó. - Tư duy độc lập: Để chỉ tư duy của những người có chính kiến riêng trong một lĩnh vực nào đó, cho dù chính kiến đó khác, thậm chí đối lập với ý kiến của những người có uy tín và có quyền lực cao. - Tư duy phê phán: là tư duy độc lập trước một sự việc, quan sát, phân tích, tổng hợp, để có phán xét đúng sự việc đó tốt hay xấu, tốt xấu ở chỗ nào. - Tư duy sáng tạo: là tư duy sau khi đã phê phán sự việc, chủ thể tư duy tiếp, đề ra được những giải pháp mới nhằm khắc phục những thiếu sót và phát huy ưu điểm của giải pháp đó. Các loại tư duy ở trên được sắp xếp theo mức độ độc lập tăng dần của chủ thể tư duy. Theo tôi đây là cách phân loại tư duy rõ ràng nhất. Người có TDST thì có tư duy độc lâp và tư duy phê phán, ngược lại người có tư duy lệ thuộc thì không có 3 loại tư duy còn lại. Trong luận văn chúng tôi đã sử dụng khái niệm TDST của tác giả Phan Dũng. [3] d) Vai trò của tư duy
8 Theo [4] tư duy có vai trò rất lớn đối với đời sống và hoạt động nhận thức của con người. Tư duy mở rộng giới hạn của nhận thức, tạo ra khả năng để vượt ra ngoài những giới hạn của kinh nghiệm trực tiếp do cảm giác và tri giác mang lại, để đi sâu vào bản chất của sự vật, hiện tượng và tìm ra những mối liên hệ có tính quy luật với nhau. Tư duy không chỉ giải quyết những nhiệm vụ trước mắt, trong hiện tại mà còn có khả năng giải quyết trước cả những nhiệm vụ trong tương lai. Tư duy cải tạo thông tin của nhận thức cảm tính làm cho chúng có ý nghĩa hơn cho hoạt động của con người. Nhờ tư duy mà con người hiểu biết sâu sắc và vững chắc hơn về thực tiễn và nhờ đó hành động của con người có kết quả cao hơn. 1.1.3. Sáng tạo. - Sáng tạo là quá trình mà kết quả là tạo ra những kết hợp mới cần thiết từ các ý tưởng, dạng năng lượng, các đơn vị thông tin, các khách thể hay tập hợp của hai – ba các yếu tố nêu trên.[4] - Sáng tạo là là quá trình hoạt động của con người tạo ra những giá trị vật chất, tinh thần mới về chất. - Sáng tạo là tìm ra cái mới, cách giải quyết mới, không bị gò bó phụ thuộc vào cái đã có. - Sáng tạo là loại hoạt động mà kết quả của nó là một sản phẩm tinh thần hay vật chất có tính cách tân, có ý nghĩa xã hội, có giá trị. - Sáng tạo là bất cứ hoạt động nào của con người tạo ra được cái mới, không kể rằng cái được tạo ra ấy là một vật nào đó của thế giới bên ngoài hay một cấu tạo nào đó của trí tuệ hoặc tình cảm chỉ sống và biểu lộ trong bản thân con người. Ngoài tính cách tân của sản phẩm, sáng tạo còn có đặc điểm tâm lý là tính hiếm có, tính khó khăn, tính bất ngờ của phát kiến và tính ngẫu nhiên của phỏng đoán. Tôi đồng ý và sử dụng định nghĩa sáng tạo của Phan Dũng như sau: “ Sáng tạo là hoạt động tạo ra bất kỳ cái gì có đồng thời tính mới và có lợi.” Tính mới là sự khác biệt của đối tượng cho trước so với đối tượng cùng loại ra đời trước đó về mặt thời gian. Tính có lợi chỉ thể hiện ra khi đối tượng cho trước hoạt động theo đúng chức năng và trong phạm vi áp dụng của nó.
9 Trong TRIZ [5], để đánh giá một đối tượng cho trước có phải là sáng tạo hay không, người ta sử dụng chương trình gồm 5 bước:  Bước 1: Chọn đối tượng tiền thân  Bước 2: So sánh đối tương cho trước với đối tượng tiền thân.  Bước 3: Tìm tính mới cho đối tượng cho trước;  Bước 4: Trả lời câu hỏi: “ Tính mới đó đem lại lợi ích gì trong phạm vi áp dụng nào”.  Bước 5: Kết luận theo định nghĩa sáng tạo 1.1.4. Năng lực tư duy sáng tạo Tư duy sáng tạo (TDST) là quá trình suy nghĩ đưa người giải từ không biết cách đạt mục đích, từ không biết cách tối ưu đạt mục đích trong một số cách đã biết. [3] Theo [6] TDST là quá trình biến đổi thông tin thành tri thức hoặc (và) tri thức đã biến thành tri thức mới bằng các hiện tượng tâm lý. Cách phát biểu khái niệm TDST này phản ánh sự liên quan giữa tâm lý học và tin học. Tư duy sáng tạo, quá trình suy nghĩ giải quyết vấn đề và ra quyết định quá trình biến đổi thông tin được coi là tương đương về nghĩa.[6] Tư duy sáng tạo là đỉnh cao nhất của các quá trình hoạt động trí tuệ của con người. Tư duy sáng tạo được xác định bởi chất lượng hoạt động trí tuệ ở mức độ cao với các phẩm chất quan trọng: Tính mềm dẻo, tính linh hoạt, tính độc đáo và tính nhạy cảm của tư duy.[4] Quá trình sáng tạo của con người thường bắt đầu từ một ý tưởng mới, bắt nguồn từ TDST của mỗi người. Người có năng lực TDST thường có đặc trưng sau:  Có tư duy độc lập và biết nhận xét, phê phán theo quan điểm riêng không phụ thuộc, gò bó vào những cái cũ, không tư duy theo lối mòn.  Luôn đi vào các vấn đề bản chất nhằm tìm ra quy luật.  Có khả năng dự báo và say sưa nung nấu các ý tưởng mới.  Luôn tìm ra được giải pháp tối ưu trước một tình huống mới, một vấn đề cần giải quyết.
10  Rèn luyện năng lực TDST cho HS là nhiệm vụ hàng đầu của nền giáo dục và đào tạo nước ta. Để thực hiện được đềiu này có hiệu quả, cần xác định những yếu tố ảnh hưởng đến năng lực TDST của HS. 1.1.5. Những yếu tố ảnh hưởng đến năng lực tư duy sáng tạo của học sinh. Theo [7] TDST của HS chịu ảnh hưởng của các yếu tố sau: a) Trí nhớ. Trí nhớ là quá trình tâm lý ghi nhớ, lưu giữ và tái hiện trong óc các thông tin cá nhân có được trong các hoạt động của mình. Trí nhớ là chất liệu để tư duy, không có trí nhớ thì không thể tư duy. Tuy nhiên trí nhớ không phải là sản phẩm của TDST mà của tư duy tái hiện. Để có chất liệu TDST, cần phải luyện tập trí nhớ, tích lũy sự kiện làm cơ sở cho tri giác phát triển. Thành tựu của tâm lí học về đặc điểm của trí nhớ rất có ý nghĩa trong dạy học. Để có trí nhớ, cần luyện tập, gắn kết các sự kiện có tính chọn lọc và mang ý nghĩa chủ quan nhận thức. Việc huy động nhiều giác quan đồng thời thu nhận thông tin là biện pháp giúp ghi nhớ tốt. Để rèn luyện TDST đạt hiệu quả, cần phải thực hiện ở giai đoạn sau khi HS đã lĩnh hội được một số kiến thức và kỹ năng cơ bản thông qua dạy học bài học lí thuyết và giải các bài tập luyện tập. b) Ngôn ngữ. Ngôn ngữ vừa là phương tiện vừa là kết quả của tư duy. Các đối tượng nhận thức khi phản ánh vào đầu óc chủ thể trở thành biểu tượng tâm lí, biểu tượng là bản sao của đối tượng thông qua nhận thức chủ quan của chủ thể được diễn đạt bằng ngôn ngữ. Tư duy của con người luôn gắn với ngôn ngữ. Nói rõ hơn, con người suy nghĩ bằng ngôn ngữ và bị tác động bởi ngôn ngữ. Con người tư duy không chỉ bằng ngôn ngữ mà còn bằng cả các ký hiệu, ký hiệu giúp cho tư duy trở nên gọn hơn. Hình vẽ là một loại ký hiệu mô tả trực quan đối tượng. Hầu hết các phát minh và sáng chế đều bắt đầu dưới dạng hình ảnh, biểu tượng trong đầu, sau đó mới là từ ngữ. Trong bất kỳ giai đoạn nào của tư duy, nếu có thể hãy trình bày suy nghĩ bằng hình vẽ.
11 Để rèn luyện TDST đạt hiệu quả cần lựa chọn từ ngữ sao cho kích thích tư duy, sử dụng các ký hiệu, hình vẽ để quá trình tư duy trở nên đơn giản, dễ hiểu và trực quan hơn. c) Tính nhạy bén của tư duy Tính nhạy bén của tư duy là khả năng phát hiện ra giá trị của thông tin và sử dụng chúng để giải bài toán trong khi nhiều người khác cũng tiếp nhận thông tin đó nhưng lại không phát hiện ra. Hình vẽ sau thể hiện mô hình tính nhạy bén của tư duy do B.M. Kedrov khởi xướng: a) Thông tin bên ngoài b) Thông tin bên trong Hình 1.1. Mô hình tính nhạy bén của tư duy Tuỳ thuộc vào mức độ khao khát giải được bài toán cho trước, cách liên kết đường (1) và đường (2), mức độ rõ ràng cho trước, cách liên kết đường (1) và đường (2), mức độ rõ ràng của thông tin cung cấp có thể xảy ra một trong hai hiệu ứng: Hiệu ứng cầu nhảy và hiệu ứng đường hầm.