BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
-----------------------------

HOÀNG THỊ THU HƯƠNG

XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP
SÁNG TẠO DẠY HỌC CHƯƠNG “TỪ
TRƯỜNG” VẬT LÝ 11 NHẰM BỒI
DƯỠNG TƯ DUY SÁNG TẠO CHO
HỌC SINH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC HỌC

NGHỆ AN - 2012

1


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
-----------------------------

HOÀNG THỊ THU HƯƠNG

XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP
SÁNG TẠO DẠY HỌC CHƯƠNG “TỪ
TRƯỜNG” VẬT LÝ 11 NHẰM BỒI
DƯỠNG TƯ DUY SÁNG TẠO CHO
HỌC SINH


2012
Tác giả
Hoàng Thị Thu Hương

3


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU......................................................................................................1
1. Lí do chọn đề tài........................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu.................................................................................1
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu............................................................1
4. Giả thuyết khoa học ..................................................................................2
5. Nhiệm vụ nghiên cứu................................................................................2
6. Phương pháp nghiên cứu...........................................................................2
7. Đóng góp của đề tài...................................................................................3
8 Cấu trúc của Luận văn................................................................................3
Chương 1: Cơ sở lý luận của việc xây dựng bài tập sáng tạo về vật lí...5
1.1 Tư duy và năng lực sáng tạo của học sinh trong quá trình học vật lí......5
1.1.1 Khái niệm tư duy .............................................................................5
1.1.2 Những đặc điểm của tư duy..............................................................5
1.1.3 Tư duy vật lí.....................................................................................6
1.1.4 Khái niệm tư duy sáng tạo................................................................7
1.1.5 Khái niệm tư duy sáng tạo................................................................7
1.1.6 Các yếu tố và quá trình tâm lý trong tư duy sáng tạo.......................8
1.1.7 Các biện pháp hình thành và phát triển tư duy sáng tạo của HS
trong dạy học vật lí........................................................................................9
1.1.8 Khái niệm năng lực........................................................................11
1.2 Cơ sở lý thuyết của bài tập sáng tạo......................................................12
1.2.1 Bài tập sáng tạo..............................................................................13

2.5.6 BTST trong kiểm tra thi tuyển HS giỏi..........................................76
Kết Luận chương 2.....................................................................................87
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm...........................................................88
3.1 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm ................................88
3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm ....................................................88
3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm....................................................89
3.2 Đối tượng và phương pháp thực nghiệm ..............................................89
3.2.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm....................................................89
3.2.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm...............................................89
3.3 Nội dung thực nghiệm sư phạm............................................................89
5


3.3.1 Công tác chuẩn bị...........................................................................89
3.3.2 Tiến hành thực nghiệm...................................................................89
3. 4 Kết quả thực nghiệm............................................................................90
3.4.1 Tiêu chí đánh giá............................................................................90
3.4.2 Đánh giá kết quả.............................................................................90
3.4.2.1 Đánh giá thái độ học tập của học sinh, sự phù hợp của các BTST
.....................................................................................................................91
3.4.2.2 Đánh giá tính khả thi của quá trình dạy học................................91
3.4.2.3 Đánh giá chất lượng học tập của học sinh và hiệu quả của quá
trình.............................................................................................................92
3.5 Bảng xử lý kết quả.............................................................................93
Kết luận chương 3.....................................................................................97
Kết luận chung...........................................................................................98
Tài liệu tham khảo.....................................................................................99
Phụ lục.......................................................................................................PL

6


Định hướng

6

GV

Giáo viên

7

HS

Học sinh

8

NXB

Nhà xuất bản

9

PPDH

Phương pháp dạy học

10

SGK


Phụ lục

7


DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ TRONG LUẬN VĂN
Sơ đồ 1: Chu trình sáng tạo...........................................................................8
Sơ đồ 2: Mô hình xây dựng và sử dụng BTST............................................17
DANH MỤC CÁC HÌNH TRONG LUẬN VĂN
Hình 2.1 Bài tập 3........................................................................................21
Hình 2.2 Bài tập 4........................................................................................22
Hình 2.3 Bài tập 6........................................................................................24
Hình 2.4 Bài tập 7........................................................................................25
Hình 2.5 Bài tập 8........................................................................................26
Hình 2.6 Bài tập 9........................................................................................27
Hình 2.7 Bài tập 10......................................................................................29
Hình 2.8 Bài tập 10......................................................................................29
Hình 2.9 Bài tập 13......................................................................................33
Hình 2.10 Bài tập 14....................................................................................34
Hình 2.11 Bài tập 16....................................................................................36
Hình 2.12 Bài tập 17....................................................................................37
Hình 2.13 Bài tập 18....................................................................................38
Hình 2.14 Bài tập 19....................................................................................39
Hình 2.15 Bài tập 21....................................................................................40
Hình 2.16 Bài tập 22....................................................................................41

8



thống bài tập sáng tạo dạy học chương “Từ trường” Vật lí 11 nhằm bồi
dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh.”
2. Mục đích nghiên cứu
Xây dựng hệ thống BTST chương “Từ trường” Vật lí 11 và đề xuất
phương án sử dụng trong dạy học bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1 Đối tượng nghiên cứu
- Quá trình dạy học Vật lí ở trường THPT.
- Bài tập sáng tạo về Vật lí THPT.
10


3.2 Phạm vi nghiên cứu
- Bài tập sáng tạo chương “Từ trường” Vật lí 11.
- Hoạt động giải bài tập sáng tạo của HS lớp 11, THPT.
4. Giả thuyết khoa học
- Nếu xây dựng được hệ thống BTST dạy học chương “Từ trường”
Vật lí 11, đảm bảo tính khoa học, đáp ứng mục tiêu nội dung dạy học thì có
thể góp phần bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh trong học tập.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
5.1 Nghiên cứu phương pháp luận sáng tạo khoa học.
5.2 Nghiên cứu lý thuyết bài tập sáng tạo về Vật lí; mối quan hệ giữa BTST
với việc bồi dưỡng tư suy sáng tạo cho HS trong dạy học.
5.3 Phân tích mục tiêu dạy học theo chuẩn kiến thức kỹ năng và nghiên cứu
nội dung kiến thức chương “Từ trường” lớp 11 THPT.
5.4 Tìm hiểu thực tế dạy học bài tập chương “Từ trường” ở một số trường
THPT TP Hồ Chí Minh.
5.5 Xây dựng hệ thống các BTST chương “Từ trường” Vật lí 11.
5.6 Đề xuất các phương án sử dụng hệ thống BTST đã xây dựng để bồi
dưỡng tư suy sáng tạo cho học sinh.

- Ngoài ra hệ thống bài tập sáng tạo kèm theo câu hỏi hướng dẫn dựa
theo các nguyên tắc sáng tạo TRIZ nhằm bồi dưỡng phát tư duy và năng
lực sáng tạo của học sinh.
- Đề xuất được các phương án sử dụng bài tập sáng tạo nhằm bồi
dưỡng tư duy sáng tạo.
- Thiết kế 4 tiến trình dạy học bài tập sáng tạo chương “Từ trường”
theo các phương án đã đề xuất nhằm bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học
sinh.
- Luận văn có thể dùng làm tư liệu để phát hiện và bồi dưỡng học sinh
có năng khiếu về Vật lí ở trường THPT
8. Cấu trúc luận văn
- Mở đầu (2 trang)
- Nội dung : 3 Chương
Chương 1. Bài tập sáng tạo về Vật lí với việc phát triển tư duy và năng
lực sáng tạo của học sinh. (15 trang)
12


Chương 2. Xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo Chương Từ trường. (36
trang)
Chương 3. Thực ngiệm sư phạm. (9 trang)
- Kết luận (2 trang)
- Tài liệu tham khảo (2 trang)
- Phụ lục (15 trang)

13


CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VIỆC XÂY DỰNG BÀI TẬP SÁNG TẠO VỀ

chỉ có được những hình ảnh cảm tính về các sự vật, hiện tượng đó. Trong
tư duy con người phản ánh thế giới một cách trực tiếp, phản ánh bằng ngôn
ngữ.
- Tư duy có quan hệ trực tiếp với ngôn ngữ: Ngôn ngữ được xem là
phương tiện của tư duy. Trong quá trình tư duy nhờ sự tham gia của hệ
thông tin ngôn ngữ mà con người tiến hành thao tác tư duy. Cuối cùng sản
phẩm của tư duy là những khái niệm, phán đoán, suy lý… được biểu đạt
bằng từ ngữ, câu v.v…
- Tư duy có quan hệ mật thiết nhận thức cảm tính: Tư duy nhận thức
cảm tính thuộc hai mức nhận thức khác nhau không tách rời nhau, có quan
hệ chặt chẽ bổ sung cho nhau, chi phối lẫn nhau. Trong hoạt động nhận
thức “nói chung chung nhận thức cảm tính bao giờ cũng có tính tư duy trừu
tượng, tựa hồ như làm thành chỗ dựa cho tư duy”. Ngược lại, tư duy và kết
quả của nó chi phối khả năng cảm giác và tri giác, làm cho khả năng cảm
giác và tri giác, làm cho khả năng cảm giác của con người mang tính lựa
chọn, tính ý nghĩa.
1.1.3 Tư duy Vật lí
Tư duy Vật lí là sự quan sát các hiện tượng Vật lí, phân tích một hiện
tượng phức thành những bộ phận đơn giản và xác lập giữa chúng những
mối quan hệ định tính và định lượng của các hiện tượng và các đại lượng
Vật lí, dư đoán các hệ quả mới các lý thuyết và vận dụng sáng tạo những
kiến thức khái quát thu được từ thực tiễn.
Các hiện tượng Vật lí trong tự nhiên rất phức tạp, nhưng những định
luật chi phối chúng lại rất đơn giản, vì mỗi hiện tượng bị nhiều yếu tố tác
động chồng chéo lên nhau hoặc nối tiếp nhau mà ta có thể quan sát được
kết quả tổng hợp cuối cùng của chúng. Vì thế những đặc tính bản chất và
quy luật của tự nhiên thì việc đầu tiên phải phân tích được hiện tượng phức
tạp thành những thành phần, những bộ phận, những giai đoạn bị chi phối
bởi một số ít nguyên nhân, một số yếu tố.


bãi phù sa lớn. Trong dạy học cần rèn luyện kỹ năng tư duy sáng tạo giúp
cho học sinh giúp học sinh giải quyết tốt bài tập (vấn đề), về lâu dài tiến tới
điều khiển tư duy sáng tạo.
16


Sau đây là mô hình quá trình phát triển tư duy sáng tạo theo phương
pháp thử và sai theo quan điểm lý thuyết thông tin.
1.1.6 Các yếu tố và quá trình tâm lý trong tư duy sáng tạo
Các công trình nghiên cứu về tâm lý học sáng tạo, đã chỉ ra rằng, tư
duy sáng tạo là sự nhảy vọt về chất của quá trình tích lũy về lượng của các
thành tố tâm lý: Trí nhớ, tính liên tưởng, trí tưởng tượng, ngoài ra trực giác
(linh tính) cũng có vai trò quan trọng.
a. Trí nhớ : có chức năng ghi nhớ, lưu trữ, tái hiện các thông tin mà
chủ thể đã và đang có. Nhờ trí nhớ, tri thức đã được vận dụng trong tình
huống mới. Như vậy, trí nhớ là một điều kiện quan trọng đối với sự phát
triển tư duy sáng tạo. Ngoài chức năng ưu việt của trí nhớ, TRIZ phát hiện
ảnh hưởng tiêu cực của trí nhớ đối với tư duy sáng tạo: trí nhớ tạo nên tính
ì tâm lý hướng suy nghĩ của người giải bài toán về phía quen thuộc, đã biết,
cản trở đi đến cái mới.
Dựa vào quy luật hoạt động của trí nhớ, trong dạy học, để tăng cường
trí nhớ cho học sinh, cần dạy kiến thức một cách có hệ thống từ dễ đến khó,
quá trình truyền thụ kiến thức phải theo các giai đoạn: nhận biết → thông
hiểu → vận dụng, các kiến thức đã học cần được hệ thống hóa để sắp xếp
chúng trong bộ trí nhớ. Trí nhớ là hoạt động của phản xạ có điều kiện nên
thường xuyên ôn tập là một phương pháp có hiệu quả để tăng cường trí
nhớ. Dùng nhiều phương tiện trực quan để truyền thụ kiến thức nhằm gây
ấn tượng mạnh giúp học sinh nhớ lâu kiến thức. Mục đích học tập chính
xác, thái độ học tập nghiêm túc, nổ lực học tập, là điều kiện để phát triển trí
nhớ.

nhiều ý tưởng xuất phát từ tiềm thức và vô thức.
Như vậy, cần tích lũy về lượng cho các thành tố tâm lý: trí nhớ, tính
liên tưởng, trí tưởng tượng, trực giác để dẫn đến sự nhảy vọt về chất đó là
tư duy sáng tạo.
1.1.7 Các biện pháp hình thành và phát triển tư duy sáng tạo của HS
trong dạy học Vật lí
a. Tổ chức hoạt động sáng tạo gắn liền với quá trình xây dựng
kiến thức mới

18


Kiến thức Vật lí trong trường phổ thông luôn mới mẻ đối với học sinh.
Trong nghiên cứu kiến thức mới thường xuyên tạo ra những tình huống có
vấn đề đòi hỏi học sinh phải đưa ra những giả thuyết, giải quyết vấn đề
theo những ý kiến mới, giải pháp mới.
Tổ chức quá trình nhận thức của HS để xây dựng kiến thức mới tốt
nhất là theo chu trình sáng tạo khoa học: [vấn đề → giả thuyết → hệ quả → thí
nghiệm kiểm tra].
Quá trình học tập Vật lí học sinh nắm vững các bước nghiên cứu theo
chu trình sáng tạo khoa học Vật lí, tự thân các em hình thành và phát triển
tư duy sáng tạo của mình.
Trong đổi mới PPDH, GV cần phải vận dụng các phương pháp tích
cực dạy học môn Vật lí; các phương pháp chủ yếu: DH giải quyết vấn đề,
phương pháp thực nghiệm, phương pháp mô hình, là những phương pháp
dạy học Vật lí có điều kiện tốt nhất để hình thành và phát triển tư duy sáng
tạo của học sinh.
b. Tổ chức cho học sinh giải các bài tập sáng tạo về Vật lí
BTST về Vật lí đa dạng và phong phú, nội dung BTST chứa đựng
những đặc trưng của hoạt động sáng tạo:

những năng lực khác nhau. Các dấu hiệu để khác biệt về năng lực đó là:
a/ Khác biệt trong khuynh hướng hoạt động.
b/ Khác biệt trong nhịp độ hoạt động và sự tiến bộ hoạt động, sự dễ
dàng trong hoạt động đó.
c/ Số lượng và chất lượng của kết quả hoạt động.
d/ Tính chất độc lập và sáng tạo trong hoạt động.
Nói đến năng lực được hiểu bao gồm tri thức và kỹ năng của con
người.
Ví dụ: năng lực học tập của học sinh Nguyễn văn A thì được hiểu mức
độ nắm vững kiến thức của A về các khái niệm, các định luật, các quy tắc,
các nguyên lý Vật lí, các phương pháp nhận thức Vật lí,… và về mức độ kỹ
năng Vật lí, đó là mức độ có được ở em về các kỹ năng sử dụng thao tác tư
duy, các năng lực thực nghiệm Vật lí v.v… (mức độ cũng được hiểu theo
chuẩn kiến thức kỹ năng).
- Năng lực sáng tạo
20


Dựa vào khái niệm năng lực, chúng ta có thể hiểu:
+ Năng lực sáng tạo là năng lực ở mức độ cao; khả năng của một
nguồn sử dụng kiến thức, kỹ năng một cách sáng tạo để giải quyết “vấn đề”
trong một hoạt động cụ thể.
+ Năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập Vật lí chính là khả
năng sáng tạo vận dụng kiến thức, kỹ năng để khám phá giải quyết tốt
những “vấn đề” (bài toán) trong quá trình học tập Vật lí.
- Phân loại năng lực
Có nhiều cách phân loại năng lực theo tiêu chí khác nhau, có thể có
các loại năng lực sau: năng lực chung và năng lực chuyên môn.
+ Năng lực chung là hệ thống những thuộc tính trí tuệ cá nhân đảm
bảo cho cá nhân nắm được tri thức và hoạt động một cách dễ dàng có hiệu

bản chất của quá trình nhận thức của HS khi học tập Vật lí và của nhà Vật
lí học khi nghiên cứu Vật lí, có thể xây dựng những bài tập sáng tạo về Vật
lí. Đây là một khái niệm khá mới của lý luận dạy học Vật lí nước ta, còn ít
được đề cập nếu có còn sơ sài chưa thành hệ thống và khó vận dụng.
BTST về Vật lí là bài tập mà giả thuyết không có thông tin đầy đủ liên
quan đến hiện tượng quá trình Vật lí, có những đại lượng Vật lí được ẩn
dấu; điều kiện bài toán không chứa đựng chỉ dẫn trực tiếp và gián tiếp về
Angôrít giải hay kiến thức Vật lí cần sử dụng. Với BTST người giải phải
vận dụng kiến thức linh hoạt trong những tình huống mới (chưa biết), phát
hiện điều mới (về kiến thức, kỹ năng hoạt động hoặc thái độ ứng xử mới).
1.2.1 Bài tập sáng tạo
Bài tập sáng tạo là BT được xây dựng nhằm mục đích rèn luyện bồi
dưỡng năng lực sáng tạo cho HS. Đó là loại BT tương tự như bài toán tình
huống xuất phát, tức loại BT mà giả thuyết không có thông tin đầy đủ liên
quan đến hiện tượng, quá trình Vật lí; có những đại lượng ẩn dấu; điều kiện
BT không chứa dựng chỉ dẫn trực tiếp và gián tiếp về Angôrít giải hay kiến
thức Vật lí cần sử dụng. BTST đòi hỏi ở HS tính nhạy bén trong tư duy,
khả năng tưởng tượng (bản chất của hoạt động sáng tạo), sự vận dụng kiến
thức một cách linh hoạt, sáng tạo để giải quyết vấn đề trong những tình
huống mới, hoàn cảnh mới, HS phát hiện ra những điều chưa biết, chưa có.
Đặc biệt, BTST yêu cầu khả năng đề xuất đánh giá theo ý kiến riêng của
bản thân HS.
Bài tập sáng tạo về Vật lí là bài tập mà giả thuyết không có thông tin
đầy đủ đến hiện tượng, quá trình Vật lí, có những đại lượng Vật lí được ẩn
dấu: điều kiện bài toán không chứa dựng chỉ dẫn trực tiếp và gián tiếp về
Angrôrít giải hay kiến thức Vật lí cần sử dụng.
1.2.2 Các dấu hiệu nhận biết BTST về Vật lí
Theo Nguyễn Đình Thước thì BTST có thể dựa vào các dấu hiệu sau :
22


thống kê số liệu từ thực tế. Lập kế hoạch thu thập dữ liệu, triển khai thực
23


hiện kế hoạch là công việc sáng tạo gần như một công trình nghiên cứu
nhỏ.
Bài tập sáng tạo về Vật lí là bài tập mà giả thuyết không có thông tin
đầy đủ đến hiện tượng, quá trình Vật lí, có những đại lượng Vật lí được ẩn
dấu: điều kiện bài toán không chứa dựng chỉ dẫn trực tiếp và gián tiếp về
Angrôrít giải hay kiến thức Vật lí cần sử dụng.
Dấu hiệu 5. Bài tập nghịch lý, ngụy biện
Đây là những bài toán mà trong đề bài chứa đựng một sự ngụy biện
nên đã dẫn đến nghịch lý: kết luận rút ra mâu thuẫn với thực tiễn hoặc mâu
thuẫn với những nguyên tắc, định luật VL đã biết.
Các dấu hiệu 4 và 5 có tác dụng bồi dưỡng tư duy phê phán, phản biện
cho HS; giúp cho tư duy có tính độc đáo, nhạy bén.
Dấu hiệu 6. Bài toán “hộp đen”
Theo M. Vun-sơ-man bài toán hộp đen gắn liền với việc nghiên cứu
đối tượng mà cấu trúc bên trong là đối tượng nhận thức mới (chưa biết),
nhưng có thể đưa ra mô hình cấu trúc của đối tượng nếu cho các dữ kiện
“đầu vào”, “đầu ra”. Giải bài toán hộp đen là quá trình sử dụng kiến thức
tổng hợp, phân tích mối quan hệ giữa dữ kiện đầu vào, đầu ra để tìm thấy
cấu trúc bên trong của hộp đen. Tính chất quá trình tư duy của HS khi giải
bài toán hộp đen tương tự như quá trình tư duy của người kỹ sư nghiên cứu
cấu trúc của chiếc đồng hồ mà không có cách gì tháo được chiếc đồng hồ
ra; anh ta phải đưa ra mô hình về cấu trúc của đồng hồ, vận hành mô hình
đó, điều chỉnh mô hình cho đến khi hoạt động quan sát được của mô hình
giống như chiếc đồng hồ thật, thì khi đó mô hình sáng tạo của người kỹ sư
phản ánh đúng cấu tạo chiếc đồng hồ thật. Chính vì vậy, các bài toán hộp
đen ngoài chức năng giáo dưỡng còn có chức năng bồi dưỡng năng lực

lối mòn mà luôn phải tìm tòi theo những quy luật vận động chung nhất của
triết học duy vật biện chứng về tư duy. Đổi mới phương pháp dạy học môn
Vật lí nhằm bồi dưỡng tư duy học sinh cần khai thác các bài tập sáng tạo và
sử dụng vào dạy học trường phổ thông.
Cần chú ý bài tập sáng tạo “tính mới” tùy thuộc đối tượng giải bài tập,
có thể BTST đối với HS này mới biết, nhưng HS khác đã quen thì nó
không còn là BTST đối với họ.
25