BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2

======

NGUYỄN THỊ DUY

SỬ DỤNG LÍ THUYẾT SÁNG TẠO VÀ CÁC BIỆN PHÁP
PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO TRONG DẠY HỌC
VẬT LÍ KHI NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI “CÁC ĐỊNH LUẬT
BẢO TOÀN” VẬT LÍ 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
Chuyên ngành: Lí luận và Phƣơng pháp dạy học bộ môn Vật lí
Mã số: 60 14 01 11

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học

PGS. TS. TẠ TRI PHƢƠNG

HÀ NỘI, 2017


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên của luận văn tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu
sắc nhất tới thầy giáo hƣớng dẫn PGS - TS Tạ Tri Phƣơng, ngƣời đã định
hƣớng chọn đề tài và tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình làm
và hoàn thiện luận văn.
Tôi cũng xin chân thành cảm ơn các thày cô giáo và các em học sinh
trƣờng THPT Lê Văn Thịnh đã giúp đỡ và tạo điều kiện để tôi hoàn thành
luận văn.

CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC BỒI DƢỠNG NĂNG
LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ ..................................... 5
1.1. Sáng tạo trong nghiên cứu các khoa học tự nhiên ...................................................... 5
1.1.1. Nghiên cứu khoa học(NCKH) là hoạt động sáng tạo .......................................... 5
1.1.2. Cơ chế sáng tạo khoa học .................................................................................... 7
1.1.3. Tư duy sáng tạo.................................................................................................. 13
1.2. Dạy học sáng tạo ....................................................................................................... 15
1.2.1. Sự tương đồng và khác biệt giữa sáng tạo của nhà nghiên cứu và sáng tạo của
học sinh. ....................................................................................................................... 16
1.2.2. Bồi dưỡng năng lực sáng tạo (NLST) trong dạy học vật lí. ............................... 17
1.3. Những nội dung của lí thuyết “Sáng tạo” và “Dạy học sáng tạo” sử dụng trong dạy
học đề tài: “Các định luật bảo toàn” Vật lí 10 THPT ...................................................... 22
1.3.1. Sử dụng các bài tập sáng tạo( BTST) nhằm hình thành và khuyến khích các ý
tưởng sáng tạo ............................................................................................................. 22
1.3.2. Sử dụng nguyên lí về tính chu trình để hình thành cho học sinh cơ chế sáng tạo.
..................................................................................................................................... 24
1.3.3. Sử dụng dạy học GQVĐ để luyện tập phỏng đoán, xây dựng giả thuyết, đề xuất
các phương án kiểm tra giả thuyết .............................................................................. 30
1.4. Thực trạng của việc vận dụng lí thuyết sáng tạo trong dạy học vật lí ở trƣờng phổ
thông ................................................................................................................................ 32


Kết luận chƣơng 1 ............................................................................................................ 34
CHƢƠNG 2. SỬ DỤNG LÍ THUYẾT SÁNG TẠO TRONG DẠY HỌC ĐỀ TÀI ''CÁC
ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN''- VẬT LÍ 10 THPT ................................................................. 35
2.1. Phân tích cấu trúc, cấu trúc logic và nội dung đề tài ''Các định luật bảo toàn''- Vật lí
10 THPT .......................................................................................................................... 35
2.1.1. Vai trò của hệ thống kiến thức của đề tài .......................................................... 36
2.1.2. Động lượng và ĐLBT động lượng ..................................................................... 37
2.1.3. Định luật bảo toàn năng lượng. ......................................................................... 40

1

NCKH

Nghiên cứu khoa học

2

NLST

Năng lực sáng tạo

3

THPT

Trung học phổ thông

4

BTST

Bài tập sáng tạo

5

GQVĐ

Giải quyết vấn đề


11

BTXP

Bài tập xuất phát

12

TNg

Thực nghiệm

13

ĐC

Đối chứng

14

TNSP

Thực nghiệm sƣ phạm


DANH MỤC BẢNG
Bảng 3.1. Thống kê kết quả học tập của HS lớp TNg và ĐC trƣớc TNSP .... 73
Bảng 3.2. Phân bố tần suất lũy tích trƣớc TNSP ............................................ 73
Bảng 3.3: Kết quả đánh giá của GV về sự phát triển năng lực sáng tạo
của HS qua phiếu kiểm tra và quan sát. .......................................... 79

tình hình đó tổ chức UNESCO đã đề ra chiến lƣợc giáo dục mới với 4 mục
đích học tập: Học để biết, học để làm, học để cùng chung sống và học để làm
ngƣời. Nổi bật lên vấn đề là cần thay đổi trật tự ƣu tiên từ kiến thức, kĩ năng
của thế kỉ trƣớc thành trật tự mới: Năng lực - thái độ, kĩ năng, kiến thức 2.
Sự thay đổi trật tự này sẽ góp phần giải quyết mâu thuẫn giữa sự bùng nổ tri
thức của nhân loại với thời gian đào tạo có giới hạn.
1.2 Chúng ta là một thành viên của UNESCO, đang từng bƣớc hội nhập
với quốc tế, cùng các nƣớc bƣớc vào thế kỉ XXI với mục tiêu trở thành một
nƣớc công nghiệp hiện đại. Nên cần một nguồn nhân lực chất lƣợng cao nghĩa
là đang rất cần một nền giáo dục có chất lƣợng thực sự. Việt Nam đã nhìn
thấy rõ tính cấp thiết của các yêu cầu trên. Trong khi ra nhập WTO, chúng ta
chấp nhận sự cạnh tranh quyết liệt trong nền kinh tế thế giới. Trong điều kiện
này, Việt Nam cũng đã sớm xác định yếu tố quan trọng nhất, quyết định sự
thành công không phải là vốn liếng, tài sản, tài nguyên (vì nƣớc ta rất hạn chế
về vấn đề này) mà phải là yếu tố con ngƣời, hơn lúc nào hết, xã hội rất cần
những con ngƣời có năng lực. Trƣớc tình hình đó, Đảng ta đƣa ra đƣờng lối
đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục, đào tạo, phát triển nguồn nhân lực, xác
định đây là một kế sách, quốc sách hàng đầu, tiêu điểm của sự phát triển,
mang tính đột phá, khai mở con đƣờng phát triển nguồn nhân lực Việt Nam
trong thế kỷ XXI, khẳng định triết lí nhân sinh mới của nền giáo dục nƣớc
nhà. Trong đó tinh thần chủ đạo là: ''Đổi mới phƣơng pháp giáo dục và đào


2

tạo, khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện nếp tƣ duy sáng tạo của
ngƣời học...'' và ''...đào tạo theo hƣớng coi trọng phát triển phẩm chất, năng
lực của ngƣời học'' [4].
1.3 Khái niệm ''năng lực'' là tổ hợp của nhiều khả năng của con ngƣời
đƣợc bộc lộ trong khi hành động, trong đó năng lực sáng tạo đƣợc coi trọng

bảo toàn''- Vật lí 10 THPT.
3.2 Phạm vi nghiên cứu của đề tài
Kiến thức chƣơng '' Các định luật bảo toàn''- Vật lí 10 THPT.
4. Giả thuyết khoa học
Việc sử dụng có chọn lọc với các mục đích chuyên biệt của các nội dung
của lí thuyết sáng tạo; Sự tăng dần các mức độ yêu cầu về phát triển năng lực
sáng tạo sẽ đảm bảo tính hiệu quả, khả thi cho việc hình thành và phát triển
năng lực sáng tạo cho học sinh trong dạy học Vật lí.
5. Nhiệm vụ nghiên cứu
5.1 Phân tích làm xuất hiện những thành tố quan trọng nhất của lí thuyết
sáng tạo và sáng tạo trong dạy học vật lí.
5.2 Sử dụng những thành tố đó vào dạy học đề tài '' Các định luật bảo
toàn''- Vật lí 10 THPT.
5.3 Xây dựng các tiêu chuẩn, các tiêu chí để đánh giá năng lực sáng tạo
của học sinh trong quá trình nghiên cứu vật lí.
5.4 Thực nghiệm sƣ phạm nhằm kiểm chứng giả thuyết khoa học của đề
tài.
6. Phƣơng pháp nghiên cứu
6.1 Phƣơng pháp nghiên cứu lí luận về lí thuyết sáng tạo và sáng tạo
trong dạy học vật lí.
6.2 Phƣơng pháp nghiên cứu thực tiễn:


4

Điều tra thực tiễn về việc vận dụng lí thuyết sáng tạo vào dạy học tại
trƣờng THPT
6.3 Thực nghiệm sƣ phạm.
7. Đóng góp của đề tài
7.1 Về mặt lí luận

(UNESCO) sử dụng trong các văn kiện chính thức và đƣợc thừa nhận chung
trong giới nghiên cứu trên thế giới:
''Khoa học là hệ thống tri thức về mọi loại quy luật của vật chất và sự
vận động của vật chất, những quy luật của tự nhiên, xã hội, tư duy''
[UNESCO, Paris 1961].
* Nghiên cứu khoa học.
Tƣơng tự nhƣ khái niệm khoa học, có rất nhiều các định nghĩa khác nhau
về NCKH. Trong luận văn, chúng tôi sử dụng các định nghĩa có liên quan trực
tiếp đến bản chất của NCKH.
- Định nghĩa 1: NCKH là sự phát hiện bản chất sự vật, phát triển nhận
thức khoa học về thế giới, hoặc sáng tạo ra phƣơng pháp mới và phƣơng tiện kĩ
thuật mới để biến đổi sự vật phục vụ cho mục tiêu hoạt động của con ngƣời.
- Định nghĩa 2: NCKH là quá trình hình thành và chứng minh luận điểm
khoa học về một sự vật hoặc hiện tƣợng cần khám phá.


6

* Sản phẩm của NCKH
Theo những định nghĩa tổng quát nhƣ trên, có thể khẳng định sản phẩm
chung nhất của NCKH gồm:
1. Phát minh (Tiếng Anh – discovery) là sự khám phá ra những quy luật,
những tính chất hoặc những hiện tƣợng của thế giới vật chất tồn tại một cách
khách quan mà trƣớc đó chƣa ai biết, nhờ đó làm thay đổi cơ bản nhận thức
của con ngƣời.
Ví dụ: Niu tơn phát minh định luật vạn vật hấp dẫn v.v...
Phát minh là tìm ra các quy luật khách quan, có ý nghĩa áp dụng trực tiếp
vào sản xuất và đời sống. Vì vậy phát minh không có giá trị thƣơng mại,
không có khái niệm cấp bằng phát minh và không đƣợc bảo hộ pháp lí [6].
2. Phát hiện (Tiếng Anh cũng là discovery) là sự khám phá ra những vật

“ Sáng tạo là một 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 giúp giải quyết
những khó khăn, những bế tắc nhất định…”[14]
Trong từ điển Tiếng Việt thì “Sáng tạo là tìm ra cái mới, cách giải quyết
mới, không bị gò bó, phụ thuộc vào cái đã có”.
Theo lí thuyết về TRIZ [6], để đánh giá một đối tƣợng cho trƣớc có phải
là sáng tạo hay không, ngƣời ta sử dụng 5 bƣớc sau:
Bƣớc 1: Chọn đối tƣợng tiền thân;
Bƣớc 2: So sánh đối tƣợng cho trƣớc với đối tƣợng tiền thân;
Bƣớc 3: Tìm tính mới của đối tƣợng cho trƣớc;
Bƣớc 4: Trả lời câu hỏi: Tính mới đó đem lại lợi ích gì, trong phạm vi áp
dụng nào?
Bƣớc 5: Kết luận theo định nghĩa sáng tạo.
Ví dụ 1: Để biết hệ mặt trời theo lí thuyết của Côpenic có thật sự “mới”
hay không ta có thể so sánh nó với đối tƣợng tiền thân là hệ địa tâm của
ptolêmê. Điểm mới của hệ côpenic là chọn mặt trời làm tâm của hệ thống, coi


8

là đứng yên và các hành tinh khác quay xung quanh nó, kể cả trái đất. Điểm
mới này đã cho phép giải thích đƣợc chuyển động của rất nhiều các ngôi sao
chứ không bị hạn chế nhƣ hệ thống địa tâm. Theo định nghĩa sáng tạo, lí
thuyết của Côpenic là sản phẩm của sự sáng tạo.
Ví dụ 2: Việc tìm ra định luật bảo toàn động lƣợng là một sáng tạo có
tính cách mạng cho nghiên cứu khoa học nếu so sánh nó với các định luật của
niuton đã có. Thật vậy, bài toán cơ bản của bộ môn cơ học là xác định vị trí
của vật trong sự tƣơng tác của vật với các vật khác xung quanh nó. Các định
luật của Niutơn cho phép tính đƣợc lực tác dụng và do đó cho phép tính đƣợc
gia tốc trong tƣơng tác ( F  ma ). Việc xác định đƣợc gia tốc lại cho phép tìm

S

A

trực giác lo gic

S'

S''

E
Hình 1.1
- Chúng ta có những dữ liệu E, những dữ liệu trực tiếp của kinh nghiệm
cảm tính.
- A là những tiên đề mà từ đó rút ra các kết luận. Về mặt tâm lí, A dựa
trên cơ sở của E nhƣng không có con đƣờng logic nào để đi từ E đến A, chỉ có
mối liên hệ trực giác (khái niệm tâm lí) luôn đƣợc tái diễn.
- Từ các tiên đề A có thể rút ra một cách logic những khẳng định bộ
phận S với độ chặt chẽ cao bằng logic hay toán học.
- Những khẳng định đó đƣợc đối chiếu với E (kiểm tra bằng thí nghiệm).
Giai đoạn này cũng sử dụng tới trực giác vì mối quan hệ của các khái niệm
chứa trong S đối với các dữ kiện trực tiếp của kinh nghiệm cảm giác E không
có tính logic về mặt bản chất.
Ví dụ:
- Các định luật Newton và cả thuyết tƣơng đối hẹp của Anhxtanh đều dựa
trên một loạt các tiên đề, chẳng hạn tính đồng nhất và đẳng hƣớng của không
gian, sự tƣơng đƣơng của khối lƣợng quán tính và khối lƣợng hấp dẫn…
- Trƣớc khi tìm ra định luật I Newton đã có những dữ liệu trực tiếp của
kinh nghiệm cảm tính về chuyển động của các vật và lực tác dụng. Đặc biệt là
những tài liệu của Galile và những thí nghiệm vật lí đầu tiên của ông.

Hình 1.2 diễn tả chu trình sáng tạo khoa học (cơ chế Algorit) gồm 4 giai
đoạn.


11

Mô hình giả định
trừu tƣợng

Những sự kiện
khởi đầu

Các hệ quả logic

Thực nghiệm kiểm
chứng

Hình 1.2: Chu trình sáng tạo khoa học
Ta thấy chu trình bắt đầu bằng việc lựa chọn một nhóm những sự kiện,
sau đó đề ra giả thuyết về tính tổng quát của chúng, nó cho phép nhìn thấy
trƣớc (tiên đoán) những sự kiện khác chƣa biết.
Trong rất nhiều trƣờng hợp, không thể kiểm tra trực tiếp đƣợc giả thuyết
đó. Do đó cần đề xuất các hệ quả cho phép kiểm tra đƣợc.
Nếu hệ quả khẳng định bằng thực nghiệm thì mô hình trừu tƣợng đƣợc
chấp nhận làm cơ sở cho lí thuyết đó. Nếu lại xuất hiện các sự kiện, hiện tƣợng
không nằm trong khuôn khổ của lí thuyết đó thì lại phải xây dựng một mô hình
trừu tƣợng (giả thuyết khoa học) mới… Do đó chúng ta lại có một chu trình thứ
hai, thứ ba…( đƣợc biểu diễn bằng các đƣờng nét đứt trong hình 1.2).
Trong các giai đoạn của chu trình đều cần đến sự sáng tạo nhƣng có hai
giai đoạn đòi hỏi sự sáng tạo cao nhất là đƣa ra mô hình giả thuyết trừu tƣợng

cơ sở phát hiện các mâu thuẫn, sai sót của các lí thuyết đã có. Các sai sót này
không thể giải quyết đƣợc bằng những kiến thức đã có, do đó các nhà khoa
học phải đƣa ra những phỏng đoán mới, tức là phải hình thành các giả thuyết
khoa học mới. Lịch sử phát triển của vật lí học đã khẳng định đây là cơ chế
đóng vai trò then chốt để cho vật lí học phát triển rực rỡ nhƣ ngày nay. Một
loạt những phát minh ra đời gắn với các suy nghĩ xảy ra theo cơ chế này nhƣ
lí thuyết sóng - hạt, thuyết lƣợng tử ,…


13

Cơ chế nào có thể vận dụng đƣợc để truyền thụ cho HS, cơ chế nào
mang lại hiệu quả cao nhất trong dạy học sẽ đƣợc phân tích, trình bày ở các
nội dung tiếp sau.
1.1.3. Tư duy sáng tạo
1.1.3.1. Khái niệm
* Tƣ duy
Tƣ 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 nhƣ biểu tƣợng,
khái niệm, phán đoán và suy lí [11].
* Phân loại:
- Dựa trên lịch sử hình thành và phát triển tƣ duy, ngƣời ta chia tƣ duy
thành:
+ Tƣ duy trực quan - hành động
+ Tƣ duy trực quan hình ảnh
+ Tƣ duy hình tƣợng (tƣ duy ngôn ngữ - lôgic).
- Dựa vào lôgic hình thức và lôgic biện chứng, có hai loại:
+ Tƣ duy lôgic
+ Tƣ duy biện chứng.
- Dựa vào tính chất, kết quả của tƣ duy, có các loại:

cách lí luận liên tục, liên tiếp, trong đó mỗi tƣ tƣởng tiếp theo đều xuất phát
một cách lôgic từ cái có trƣớc và là tiền đề của cái tiếp theo. Tri thức đạt đến
là hiển nhiên, chắc chắn, không bắt bẻ đƣợc. (Luận ba đoạn trong lôgic học
thể hiện kiểu tƣ duy này).
- Với tƣ duy trực giác thì tri thức nhận đƣợc một cách nhảy vọt, đột biến,
các giai đoạn của nó không thể hiện một cách minh bạch, con đƣờng đó vẫn
còn chƣa đƣợc sáng tỏ ngay cả đối với chủ thể sáng tạo. Tƣ duy trực giác thể
hiện nhƣ một quy trình ngắn gọn, chớp nhoáng mà ta không thể nhận biết
đƣợc sự diễn biến [14]. Tuy nhiên nhiều tác giả cho rằng hai kiểu tƣ duy này


15

(mới nhìn có vẻ đối chọi nhau) lại có liên quan đến nhau. Họ cho rằng khi
một ai đó càng tích cực, chăm chỉ hoạt động tƣ duy lôgic thì khả năng trực
giác lại càng nhạy bén, càng cókhả năng phát triển mạnh.
Trên cơ sở phân tích các quan điểm khác nhau về tƣ duy sáng tạo, chúng
tôi đƣa ra một số nội hàm dƣới đây về khái niệm tƣ duy sáng tạo.
+ Tƣ duy sáng tạo là tƣ duy dựa trên nền tảng của tƣ duy lôgic và không
dừng ở đó mà còn tiến theo con đƣờng phi lôgic (trực giác).
+ Đặc trƣng của tƣ duy sáng tạo là tính độc đáo, tính mềm dẻo, tính linh
hoạt, tính nhạy cảm trong tƣ duy.
- Tính độc đáo của tƣ duy là phát hiện ra những mối liên hệ mới lạ, chƣa
có đối với sự vật, hiện tƣợng thực tiễn.
- Tính mềm dẻo của tƣ duy là 1 khả năng thay đổi dễ dàng, nhanh chóng
về cách nhìn sự vật, hiện tƣợng; sử dụng phƣơng pháp tƣ duy; có nhiều cách
tiếp cận khác nhau khi giải quyết vấn đề cũng nhƣ cách đánh giá các ý tƣởng.
- Tính linh hoạt của tƣ duy thể hiện ở tính cách không thích làm theo
khuôn mẫu, bắt chƣớc những cái có trƣớc.
- Tính nhạy cảm của tƣ duy thể hiện ở sự tinh tế của các giác quan, cảm

của nhà nghiên cứu và của học sinh.
1.2.1. Sự tương đồng và khác biệt giữa sáng tạo của nhà nghiên cứu và
sáng tạo của học sinh
1.2.1.1. Sự tương đồng điển hình
- Cả hai đều tiến tới mục tiêu là tìm ra cái mới cho bản thân mình, thỏa
mãn nhu cầu nhận thức.
- Cả hai cùng đi theo một con đƣờng mà các giai đoạn cơ bản là: Đứng
trƣớc một vấn đề  hình thành ý tƣởng  giải quyết vấn đề  kết quả (thành
công hoặc thất bại).
- Hạnh phúc khi thành công (Ơ-rê-ca).
1.2.1.2. Sự khác biệt cơ bản
* Đối với nhà nghiên cứu


17

- Là ngƣời đã trƣởng thành về mặt sáng tạo, có khả năng độc lập, tự chủ
hoàn toàn trong nghiên cứu (một mình hoặc trong nhóm nghiên cứu).
- Sản phẩm sáng tạo của họ không những thỏa mãn nhu cầu nhận thức
của họ mà đều trở thành sản phẩm trí tuệ có giá trị, thúc đẩy sự phát triển của
nhân loại.
- Đối với nhà nghiên cứu thì sản phẩm cuối cùng của sự sáng tạo mới là
quan trọng, họ không quan trọng hóa vấn đề làm thế nào để có sản phẩm đó
(trong lịch sử của ngành vật lí học, có nhiều phát hiện mang tính chất tình cờ,
vô tình).
* Đối với học sinh
- Là ngƣời chƣa trƣởng thành cả về thể chất, tâm lí. Sự sáng tạo của họ
chỉ mang tính tập dƣợt sáng tạo, sáng tạo lại; họ đƣợc dạy để sáng tạo.
- Sản phẩm sáng tạo của họ chỉ là “mới” đối với bản thân họ (ngƣời
khác, thầy giáo đã biết), do đó chỉ có giá trị với chính họ và bạn bè chƣa biết.