SKKN Xây dựng chuỗi bài tập sáng tạo vật lý theo lý thuyết triz phát triển năng lực sáng tạo của học sinh THPT

SKKN Xây dựng chuỗi bài tập sáng tạo vật lý theo lý thuyết triz phát triển năng lực sáng tạo của học sinh THPT

Nhân loại đang bắt đầu cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 với sự phát triển chóng mặt của nghành Robotics và Trí tuệ nhân tạo (AI) đòi hỏi chúng ta phải thích ứng và phát triển để không chỉ cạnh tranh với các quốc gia khác mà còn ngay cả với máy móc và Trí tuệ nhân tạo. Trong kỉ nguyên cách mạng công nghiệp 4.0, năng lực sáng tạo của con người quyết định sự phát triển không chỉ của cả quốc gia mà còn của từng cá nhân. Mặc dù Chỉ số đổi mới sáng tạo toàn cầu (GII) của Việt Nam đang dần được cải thiện, năm 2017 xếp thứ 47 trên 127 quốc gia, tăng 12 bậc so với năm 2016 (Theo Tổ chức sở hữu Trí tuệ thế giới – WIPO). Nhưng ngay trong khối ASEAN, Việt Nam vẫn xếp thứ 3 sau các quốc gia Singapore, Malaysia, Thái Lan, nên chúng ta phải nỗ lực nhiều hơn nữa.

Nhận thức được xu hướng phát triển tất yếu này, Đảng ta đã sáng suốt ban hành Nghị quyết 29 Trung ương 8 khóa XI năm 2013 về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo đã ghi rõ “Chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học ”. Cụ thể hóa Nghị quyết của Đảng, Quốc hội cũng ban hành Nghị quyết số 88/2014/QH13 về đổi mới chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông. Hiện nay giáo dục Việt Nam đang chuyển từ cách tiếp cận theo nội dung sang tiếp cận theo năng lực để đáp ứng nhu cầu phát triển trong thời đại cách mạng công nghiệp 4.0. Trong đó, năng lực sáng tạo của học sinh là một trong số các năng lực cốt lõi nằm trong Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể đã được Bộ Giáo dục và Đào tạo ban hành vào tháng 7 năm 2017 [1]. Dự thảo Chương trình Giáo dục Phổ thông môn Vật lý được Bộ Giáo dục và Đào tạo ban hành ngày 19 tháng 01 năm 2018 cũng đặt ra yêu cầu phát triển năng lực sáng tạo lên hàng đầu [2]. Tại Thanh Hóa, Sở Giáo dục và Đào tạo Thanh Hóa đã ban hành Công văn số 572/HD-SGDĐT ngày 29 tháng 03 năm 2017 cụ thể hóa Công văn số 5555/BGDĐT-GDTrH của Bộ Giáo dục và Đào tạo, trong đó yêu cầu tiêu chí “10. Mức độ tích cực, chủ động, sáng tạo, hợp tác của học sinh trong việc thực hiện các nhiệm vụ học tập” là tiêu chí bắt buộc để xếp loại giáo viên giờ dạy khá, giỏi [14] .

 

docx 25 trang thuychi01 10353
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "SKKN Xây dựng chuỗi bài tập sáng tạo vật lý theo lý thuyết triz phát triển năng lực sáng tạo của học sinh THPT", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ
TRƯỜNG THPT ĐẶNG THAI MAI
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
XÂY DỰNG CHUỖI BÀI TẬP SÁNG TẠO VẬT LÝ THEO LÝ THUYẾT TRIZ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH THPT
Người thực hiện: Nguyễn Xuân Tuấn
Chức vụ: Giáo viên
SKKN thuộc lĩnh vực: Vật lý
THANH HÓA NĂM 2018
Mục lục
1. Mở đầu...1
1.1. Lý do chọn đề tài.1
1.2. Mục đích nghiên cứu...2
1.3. Đối tượng nghiên cứu..2
1.4. Phương pháp nghiên cứu.2
2. Nội dung của sáng kiến kinh nghiệm..3
2.1. Cơ sở khoa học của sáng kiến kinh nghiệm .3
2.1.1. Khái niệm về sáng tạo...3
2.1.2. Dạy học phát triển năng lực sáng tạo........3
2.1.3. Lý thuyết giải các bài toán phát minh - TRIZ....3
2.1.4. Bài tập sáng tạo Vật lý .4
2.1.5. Quy trình xây dựng bài tập sáng tạo Vật lý theo lý thuyết TRIZ...5
2.1.6. Dạy học bài tập sáng tạo Vật lý.6
2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm...6
2.3. Xây dựng chuỗi bài tập sáng tạo Vật lý theo lý thuyết TRIZ7
2.3.1. Một số chuỗi bài tập sáng tạo phần Cơ học...8
2.3.2. Một số chuỗi bài tập sáng tạo phần Điện từ học .16
2.4. Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm.19
3. Kết luận và kiến nghị20
3.1. Kết luận.20
3.2. Kiến nghị...20
Tài liệu tham khảo
1. MỞ ĐẦU
1.1. Lý do chọn đề tài
Nhân loại đang bắt đầu cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 với sự phát triển chóng mặt của nghành Robotics và Trí tuệ nhân tạo (AI) đòi hỏi chúng ta phải thích ứng và phát triển để không chỉ cạnh tranh với các quốc gia khác mà còn ngay cả với máy móc và Trí tuệ nhân tạo. Trong kỉ nguyên cách mạng công nghiệp 4.0, năng lực sáng tạo của con người quyết định sự phát triển không chỉ của cả quốc gia mà còn của từng cá nhân. Mặc dù Chỉ số đổi mới sáng tạo toàn cầu (GII) của Việt Nam đang dần được cải thiện, năm 2017 xếp thứ 47 trên 127 quốc gia, tăng 12 bậc so với năm 2016 (Theo Tổ chức sở hữu Trí tuệ thế giới – WIPO). Nhưng ngay trong khối ASEAN, Việt Nam vẫn xếp thứ 3 sau các quốc gia Singapore, Malaysia, Thái Lan, nên chúng ta phải nỗ lực nhiều hơn nữa. 
Nhận thức được xu hướng phát triển tất yếu này, Đảng ta đã sáng suốt ban hành Nghị quyết 29 Trung ương 8 khóa XI năm 2013 về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo đã ghi rõ “Chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học”. Cụ thể hóa Nghị quyết của Đảng, Quốc hội cũng ban hành Nghị quyết số 88/2014/QH13 về đổi mới chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông. Hiện nay giáo dục Việt Nam đang chuyển từ cách tiếp cận theo nội dung sang tiếp cận theo năng lực để đáp ứng nhu cầu phát triển trong thời đại cách mạng công nghiệp 4.0. Trong đó, năng lực sáng tạo của học sinh là một trong số các năng lực cốt lõi nằm trong Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể đã được Bộ Giáo dục và Đào tạo ban hành vào tháng 7 năm 2017 [1]. Dự thảo Chương trình Giáo dục Phổ thông môn Vật lý được Bộ Giáo dục và Đào tạo ban hành ngày 19 tháng 01 năm 2018 cũng đặt ra yêu cầu phát triển năng lực sáng tạo lên hàng đầu [2]. Tại Thanh Hóa, Sở Giáo dục và Đào tạo Thanh Hóa đã ban hành Công văn số 572/HD-SGDĐT ngày 29 tháng 03 năm 2017 cụ thể hóa Công văn số 5555/BGDĐT-GDTrH của Bộ Giáo dục và Đào tạo, trong đó yêu cầu tiêu chí “10. Mức độ tích cực, chủ động, sáng tạo, hợp tác của học sinh trong việc thực hiện các nhiệm vụ học tập” là tiêu chí bắt buộc để xếp loại giáo viên giờ dạy khá, giỏi [14] . 
Tuy nhiên, dạy học phát triển năng lực sáng tạo ở Việt Nam nói chung và dạy học Vật lý phát triển năng lực sáng tạo nói riêng còn thiếu cả nghiên cứu lý thuyết và kinh nghiệm thực tiễn, nên đây là một lĩnh vực rất mới mẻ đối với các giáo viên Vật lý. Tiếp thu nội dung các Nghị quyết, Công văn, Chương trình trên, các giáo viên Vật lý đã trăn trở, tìm tòi, sáng tạo để phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh. Trong dạy học Vật lý, bài tập là một nội dung không thể thiếu để đạt được mục tiêu dạy học. Nhưng hệ thống bài tập hiện nay được xây dựng chủ yếu để đáp ứng mục tiêu hình thành kiến thức và kĩ năng giải bài tập nhằm đáp ứng các kì thi. Trong cách tiếp cận theo năng lực, chúng ta phải xây dựng các hệ thống, các chuỗi bài tập mới để phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh. 
Trong số các lý thuyết phát triển năng lực sáng tạo thì Lý thuyết giải quyết các bài toán phát minh – TRIZ là lý thuyết du nhập vào Việt Nam sớm nhất do GS. TSKH. Phan Dũng truyền bá. GS. TSKH Phan Dũng là một trong số học trò trực tiếp của GS. Genrikh Saulovich Altshuller, cha đẻ của lý thuyết này sau khi học tập và nghiên cứu ở Liên Xô (cũ) trở về đã lập ra Trung tâm Sáng tạo Khoa học và Kỹ thuật (TSK) thuộc Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGTPHCM để phổ biến, nghiên cứu, và ứng dụng TRIZ trong rất nhiều lĩnh vực, trong đó có dạy học [12]. Ở Việt Nam, trong một vài năm gần đây đã có một số người tìm cách ứng dụng lý thuyết này vào dạy học, trong đó có dạy học Vật lý [6,11,16]. Xuất phát từ nhu cầu dạy học theo hướng phát triển năng lực sáng tạo của học sinh và kinh nghiệm sau 2 năm học 2016-2017, 2017-2018 ở Trường THPT Đặng Thai Mai triển khai ứng dụng lý thuyết TRIZ để xây dựng chuỗi bài tập sáng tạo trong dạy học Vật lý. Tôi xin đề xuất Sáng kiến kinh nghiệm với tiêu đề “ Xây dựng chuỗi bài tập sáng tạo Vật lý theo lý thuyết TRIZ phát triển năng lực sáng tạo của học sinh THPT”. Các chuỗi bài tập sáng tạo Vật lý đã được ứng dụng cho các hình thức dạy học đa dạng như: chính khóa, luyện thi THPTQG, bồi dưỡng HSG cấp tỉnh, cuộc thi Sáng tạo KH-KT VISEF.
1.2. Mục đích nghiên cứu 
Mục đích của sáng kiến kinh nghiệm này là xây dựng một số chuỗi bài tập sáng tạo Vật lý theo lý thuyết TRIZ. 
1.3. Đối tượng nghiên cứu
Sáng kiến kinh nghiệm này nghiên cứu phương pháp và kỹ thuật xây dựng một số chuỗi bài tập sáng tạo Vật lý bằng cách áp dụng lý thuyết TRIZ. 
1.4. Phương pháp nghiên cứu
Sáng kiến kinh nghiệm sử dụng phương pháp phân tích tài liệu, phân tích thực nghiệm, phương pháp quan sát để nghiên cứu. 
2. NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
2.1. Cơ sở khoa học của sáng kiến kinh nghiệm
2.1.1. Khái niệm về sáng tạo
	Từ điển Triết học định nghĩa “Sáng tạo là quá trình hoạt động của con người tạo ra những giá trị vật chất, tinh thần mới về chất”. Theo GS. Phan Dũng thì “Tư duy sáng tạo là quá trình suy nghĩ lời giải từ không biết cách đạt đến mục đích đến biết cách đạt đến mục đích, hoặc từ không biết cách tối ưu đạt đến mục đích đến biết cách tối ưu đạt đến mục đích trong một số cách đã biết” [12]. Chương trình giáo dục tổng thể của Bộ Giáo dục và Đào tạo đưa ra khái niệm năng lực là thuộc tính cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con người huy động tổng hợp các kiến thức, kỹ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí,... thực hiện thành công một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể [1]. Vậy năng lực sáng tạo là thuộc tính của cá nhân để tạo ra một kết quả mới trong hoàn cảnh cụ thể. 	
Mô hình
Hệ quả lô gic
Sự kiện
Thực nghiệm
2.1.2 Dạy học Vật lý phát triển năng lực sáng tạo
Hình 2.1. Chu trình nhận thức sáng tạo của Ra-zu-mốp-xki [6].
Dạy học phát triển năng lực sáng tạo có thể tuân theo quy trình nhận thức sáng tạo của V.G Ra-zu-mốp-xki được mô tả ở hình 2.1. Trong vật lí học, V.G Ra-zu-mốp-xki trình bày quá trình sáng tạo diễn ra theo chu trình gồm bốn giai đoạn, trong đó khó khăn nhất, đòi hỏi sự sáng tạo cao nhất là giai đoạn từ những sự kiện khởi đầu đề xuất được mô hình giả thuyết. Trong giai đoạn này không có con đường suy luận lôgic mà chủ yếu dựa vào trực giác; ở đây tư duy trực giác giữ vài trò quan trọng bắt buộc phải đưa ra một phỏng đoán mới, một giải pháp mới chưa hề có, một hoạt động sáng tạo thực sự. 
2.1.3. Lý thuyết giải các bài toán phát minh – TRIZ
Lý thuyết giải các bài toán phát minh - TRIZ (theo tiếng Nga là Теория решения изобретательских задач, chuyển tự là Teoriya Resheniya Izobreatatelskikh Zadatch, tên tiếng anh là Theory of Inventive Problem Solving tên viết tắt quốc tế là TRIZ) là một lý thuyết hoàn chỉnh giải các bài toán sáng chế do nhà bác học Genrich Saulovich Altshuller (Liên Xô cũ, 1926 –1998) phát minh. TRIZ tập trung nỗ lực vào việc xây dựng cơ chế định hướng từ bài toán đến lời giải và ngày càng hoàn thiện cơ chế đó giúp người giải bài toán có tư duy định hướng [12]. Hiện nay, hệ thống công cụ của TRIZ đã phát triển tương đối hoàn chỉnh trong lĩnh vực sáng tạo và đổi mới gồm có: 40 nguyên tắc sáng tạo cơ bản, 9 qui luật phát triển hệ thống, 11 biến đổi mẫu, hệ thống 76 chuẩn dùng giải bài toán sáng chế, thuật giải các bài toán – ARIZ
Trong dạy học Vật lý chúng ta có thể vận dụng nguyên lý sau của TRIZ để xây dựng và phát triển các bài toán sáng tạo [16]:
+ Nguyên tắc kết hợp: Kết hợp nhiều dữ kiện, yếu tố, nhiều bài toán thành một bài toán mới.
+ Nguyên tắc phẩm chất cục bộ: Vận dụng để xây dựng mô hình thiết bị kỹ thuật trong bài toán hộp đen.
+ Nguyên tắc phân chia: Tách bài toán thành các bài toán cơ bản và quen thuộc.
+ Nguyên tắc liên tục tác động có ích: Yêu cầu học sinh thiết kế mô hình, sản phẩm kỹ thuật trong giờ thực hành học trong một dự án.
+ Nguyên tắc thay đổi dữ kiện đầu vào: Thay đổi các dữ kiện bài toán để các hiện tượng xảy ra trong bài toán hoàn toàn thay đổi.
+ Nguyên tắc sử dụng trung gian: Thông qua các ẩn số trung gian hoặc bài toán trung gian để giải quyết bài toán.
+ Nguyên tắc đảo ngược: Đảo ngược giải thuyết thành kết luận.
+ Nguyên tắc quan hệ phản hồi: Thiết lập quan hệ giữa các yếu tố, dữ kiện và lời giải của bài toán. Sự tác động qua lại lần nhau của các đại lượng hoặc các bộ phận trong một sản phẩm kĩ thuật.
+ Nguyên tắc linh động: Tìm các cách tiếp cận và các lời giải đa dạng.
+ Nguyên tắc tác động lên “nhiễu”: Tách hoặc tác động lên các yếu tố gây “nhiễu” để các yếu tố này không còn xuất hiện trong bài toán nữa.
2.1.4. Bài tập sáng tạo Vật lý
Bài tập Vật lý là một phương tiện dạy học Vật lý không thể thiếu trong quá trình dạy học để củng cố kiến thức và kĩ năng, đồng thời phát triển các năng lực tư duy của học sinh. Hai loại bài tập phổ biến là bài tập đúng và bài tập sáng tạo. Bài tập đúng là loại bài tập mà các dữ kiện đầu vào có thể tạo ra cách giải và đáp số đúng đã biết trước. Trong khi đó bài tập sáng tạo là loại bài tập và các dữ kiện đầu vào không chỉ dẫn trực tiếp hay gián tiếp cách giải và đáp số đúng. Theo Ra-zu-môp-xki có thể chia bài tập sáng tạo Vật lý thành hai loại: bài tập nghiên cứu đối tượng (bài tập trả lời bản chất, nguyên nhân của vấn đề), bài tập nghiên cứu thiết kế (bài tập tìm kiếm phương pháp, sơ đồ thiết kế, kĩ thuật đocủa một đối tượng, sản phẩm). Có những dấu hiệu sau để nhận biết bài tập sáng tạo trong dạy học Vật lý [16]: Bài tập có nhiều cách giải, bài tập có hình thức tương tự nhưng có nội dung biến đổi, bài tập thí nghiệm, bài tập cho thiếu, thừa hoặc sai dữ kiện, bài tập nghịch lí, ngụy biện, bài tập hộp đen.
2.1.5. Quy trình xây dựng bài tập sáng tạo Vật lý theo lý thuyết TRIZ
Quy trình áp dụng lý thuyết TRIZ xây dựng bài tập sáng tạo Vật lý có thể được mô hình hóa bằng sơ đồ sau: 
Hình 2.2. Quy trình xây dựng bài tập sáng tạo theo lý thuyết TRIZ .
Theo đó chúng ta có thể lựa chọn bài tập cơ sở (BTCS) làm để xuất phát, các bài tập cơ sở này có thể lấy từ sách giáo khoa, sách tham khảo hoặc các tài liệu khác. Tiếp theo chúng ta giải các BTCS này để tìm ra đáp số. Trong bước tiếp theo chúng ta phân tích giả thiết, yêu cầu, hiện tượng Vật lý, quá trình Vật lý của bài tập cơ sở. Sau đó vận dụng các nguyên tắc trong lý thuyết TRIZ để xây dựng các bài tập sáng tạo (BTST). Quá trình biến đổi có thể được thực hiện với các yếu tố đầu vào, đầu ra hoặc các hiện tượng, quá trình, bản chất Vật lý. 
2.1.6. Dạy học bài tập sáng tạo Vật lý
Quy trình hướng dẫn, hỗ trợ học sinh giải bài tập sáng tạo Vật lý có thể được mô tả bằng sơ đồ ở hình 2.3. Theo đó sau khi tiếp nhận bài tập sáng tạo Vật lý, học sinh có thể nhận dạng chúng thuộc loại nào trong 6 loại đã mô tả ở trên, từ đó phân tích để đề xuất các phương án giải quyết. Giai đoạn đánh giá các phương án để lựa chọn phương án tối ưu là giai đoạn quan trọng và tiêu tốn nhiều thời gian đòi hỏi sự trợ giúp tích cực của giáo viên để rút ngắn thời gian cho học sinh. Cuối cùng sau khi tạo ra kết quả hay sản phẩm vẫn cần đánh giá để khẳng định giải pháp và kết quả có đúng đắn không, chính xác đến mức độ nào.
Hình 2.3. Quy trình định hướng giải quyết BTST Vật lý 
2.2. Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm
Bài tập Vật lý vừa là nội dung vừa là công cụ trong dạy học Vật lý ở trường THPT. Các nguồn bài tập có trong các tài liệu như: Sách giáo khoa, sách bài tập, sách tham khảo, các đề thi, các chuyên đề của giáo viên. Học sinh thường phải hoàn thành một lượng bài tập nhất định theo yêu cầu của giáo viên. Ngoài ra các em có thể tự làm từ các sách tham khảo, các chuyên đề hoặc các đề thi tham khảoNhư đã trình bày ở trên hầu hết các bài tập Vật lý trong các sách giáo khoa, sách bài tập, sách tham khảo, hay các đề thi là các bài tập đúng. Các bài tập này thường có lời giải, đáp án cho trước, hầu hết lời giải là lời giải duy nhất. Việc áp dụng hình thức thi trắc nghiệm khác quan ở kì thi THPTQG, kì thi kiểm tra học kì, kiểm tra 45 phút ở tuyệt đại các trường THPT trên toàn quốc càng khiến cho loại bài tập đúng trở nên bị tuyệt đối hóa. Thậm chí hầu như học sinh được rèn luyện để trở thành “máy giải” bài tập Vật lý một cách máy móc và xa rời với thực tế. Các bài tập để trả lời câu hỏi “làm thế nào” hay các bài tập thiết kế dường như vắng bóng trong các loại học liệu kể trên.
Trong một vài năm gần đây, đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh môn Vật lý ở Thanh hóa đã xuất hiện câu hỏi phương án thí nghiệm trong đề thi. Đây là một loại bài tập sáng tạo Vật lý. Điều này đã tác động đáng kể đến cách kiểm tra và đánh giá học sinh ở mức độ vận dụng cao. Xu hướng này đã tiệm cận với xu hướng thi học sinh giỏi cấp quốc gia và Olympic Vật lý khu vực và quốc tế. Xu hướng này cũng cập nhật với những thay đổi Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể sắp tới.
Bên cạnh đó, cuộc thi sáng tạo khoa học kĩ thuật VISEF đã trở nên phổ biến trên toàn tỉnh Thanh Hóa góp phần làm thay đổi cách dạy Vật lý nói chung và cách dạy bài tập Vật lý nói riêng. Vật lý có thể tham gia vào rất nhiều lĩnh vực liên quan trong cuộc thi này.
Tuy nhiên số lượng bài tập sáng tạo Vật lý được biên soạn đang còn rất ít. Đặc biệt là cách để xây dựng loại bài tập này chưa được nghiên cứu và phát triển trong dạy học Vật lý. Khoảng trống này là rất lớn đòi hỏi các giáo viên Vật lý phải đầu tư nhiều công sức, trí tuệ, thời gian để phát triển loại bài tập này. Đặc biệt là đáp ứng yêu cầu trong Chương trình giáo dục phổ thông mới, khi mà năng lực sáng tạo của học sinh là một trong ba năng lực chung phải phát triển ở học sinh. Sáng kiến kinh nghiệm này là một trong những sáng kiến Vật lý đầu tiên đáp ứng nhiệm vụ dạy học Vật lý đó.
2.3. Xây dựng chuỗi bài tập sáng tạo Vật lý theo lý thuyết TRIZ
Dạy học Vật lý trong Trường THPT có nhiều hình thức nhưng dựa vào mục tiêu dạy học bài tập sáng tạo Vật lý trong SKKN này áp dụng cho 4 hình thức cơ bản sau: dạy học chính khóa, luyện thi THPTQG, bồi dưỡng học sinh giỏi cấp tỉnh, và tham dự cuộc thi Sáng tạo Khoa học-Kỹ thuật VISEF. Dạy học chính khóa có thể ứng dụng cho các tiết dạy bài mới, tiết bài tập và tiết thực hành. 
Trong chương trình Vật lý THPT hai phần Cơ học và Điện tử học chiếm tỉ lệ nội dung lớn hơn so với các phần khác, vì vậy SKKN lựa chọn hai phần này để xây dựng các chuỗi bài tập. Các phần nội dung khác có thể áp dụng các nguyên tắc khoa học cũng kinh nghiệm để xây dựng các chuỗi bài tập sáng tạo Vật lý mới. 
Do giới hạn của SKKN mỗi phần chỉ giới thiệu một số bài tập sáng tạo Vật lý điển hình có thể áp dụng cho 4 hình thức dạy học nêu trên. 
Mỗi chuỗi bài tập sáng tạo Vật lý được trình bày bao gồm các phần sau: 
a) Bài tập cơ sở (BTCS): đây là các bài tập đúng từ sách giáo khoa, sách tham khảo Vật lý. Các bài tập này có lời giải với đáp số chi tiết, trong nhiều trường hợp cách giải đó là duy nhất.
b) Nguyên tắc sáng tạo (NTST): trình bày các nguyên lý sáng tạo của lý thuyết TRIZ ứng dụng để xây dựng bài tập sáng tạo từ bài tập cơ sở hoặc từ bài tập sáng tạo Vật lý trước đó.
c) Bài tập sáng tạo (BTST): trình bày nội dung các bài tập sáng tạo Vật lý.
d) Định hướng tư duy (ĐHTD): là những câu hỏi định hướng tư duy cho học sinh giúp các em giải quyết thành công bài tập.
e) Lời giải tóm tắt (LGTT): trình bày một lời giải tóm tắt của bài tập sáng tạo để học sinh có thể tham khảo khi các em không tìm ra lời giải nào.
f) Hình thức dạy học (HTDH): trình bày hình thức dạy học có gợi ý đến phương pháp và kỹ thuật dạy học loại bài tập này.
2.3.1. Một số chuỗi bài tập sáng tạo phần Cơ học
Bài tập 1 
a) BTCS: Một hòn bi lăn theo cạnh của một mặt bàn hình chữ nhật cao h = 1,25 m. Khi ra khỏi mép bàn, nó rơi xuống nền nhà tại điểm cách mép bàn L = 1,50 m (theo phương ngang)? Lấy g = 10 m/s2. Tính thời gian rơi của bi và tốc độ của bi lúc rời khỏi bàn (Bài tập số 6, SGK Vật lí 10 , trang 88) [8].
b) NTST: Sử dụng nguyên tắc sao chép và nguyên tắc trung gian để biến BTCS thành BTST1 như sau:
c) BTST1: Hãy trình bày cách xác định vận tốc tối đa của một cái thước nhựa khi bạn uốn cong rồi thả bật ra. Giả sử bạn chỉ có thêm một cục tẩy và một thước dây đo chiều dài.
d) ĐHTD: Muốn xác định được vận tốc ta phải xác định những đại lượng nào?
Làm thế nào để đo được các đại lượng này? Chúng ta thiếu dụng cụ đo đại lượng nào? Làm thế nào để không cần phải đo thời gian? Chúng ta có thể sử dụng cục tẩy để làm gì? 
e) LGTT: Đặt cục tẩy ngay cạnh thước uốn cong để cục tẩy được ném từ độ cao h, khi đó thì thời gian bay của nó là: t=2hg. Tầm bay xa của cục tẩy là: s = v.t = v 2hg. Khi đó, ta xác định được vận tốc tới đa của cục tẩy là: v = s g2h. Dùng thước dây để đo tầm bay xa s và độ cao h mà từ đó cục tẩy bị tác động, g là gia tốc rơi tự do, ta lấy gần đúng g » 9,8 m/s2. Từ đó, ta xác định được vận tốc tối đa của thước thông qua chuyển động ném ngang của cục tẩy.
f) HTDH: Đây là bài tập sáng tạo được xây dựng từ bài tập trong SGK nên có thể sử dụng ngay trong tiết học của bài này hoặc trong tiết bài tập sau đó. Đây là loại bài tập thiết kế nên học sinh có thể đưa ra rất nhiều cách giải quyết, giáo viên phải phân tích để các em có thể trình bày lôgic trong lời giải. Khi dạy học bài tập sáng tạo này giáo viên cần làm thực nghiệm trước học sinh để các em hình dung ra cách giải quyết vấn đề. 
b) NTST: Sử dụng nguyên tắc linh động và nguyên tắc thay đổi dữ kiện đầu vào để biến BTST1 thành BTST2 như sau:
c) BTST2: Làm thế nào để xác định vận tốc của quả bóng do người này ném lớn hơn vận tốc một quả bóng do một người khác ném là bao nhiêu, nếu bạn chỉ dùng một thước đo chiều dài? 
d) ĐHTD: Hai người ném ngang hay ném xiên quả bóng thì mới có thể so sánh được vận tốc ném?
Vận tốc của vật ném ngang được xác định như thế nào? Biểu thức so sánh giữa hai vận tốc này là bao nhiêu? Thước dây dùng để làm gì? Chúng ta phải đo đại lượng nào?
e) LGTT: Cho hai người khác nhau lần lượt ném quả bóng theo phương ngang (ném ngang). Sau đó dùng thước dây đo tầm bay xa S1, S2 mà hai em ném được. Quả bóng được ném từ độ cao h thì thời gian bay của quả bóng là: t=2hg; Tầm bay xa của quả bóng: s = v.t = v 2hg. Gọi v1, v2 là vận tốc ném của người này và người kia thì tầm bay xa của quả bóng do hai người thực hiện được là: 
Như vậy, để giải bài tập này ta chỉ cần dùng thước dây để đo tầm bay xa S1, S2 của quả bóng và các độ cao h1, h2 từ đó bóng được ném đi. Để đơn giản, ta có thể cho h1 = h2 bằng cách cho người thấp hơn đứng trên một bệ cao thích hợp hoặc người cao cúi người xuống. Khi đó, ta có: v1v2= S1S2
f) HTDH: Đây là bài tập sáng tạo tìm phương án thiết kế (loại bài tập trả lời cầu hỏi “làm thế nào”). Nên có thể sử dụng ngay trong tiết học của bài này hoặc trong tiết bài tập ngay sau đó. Giáo viên cần phải giải thích điều kiện lý tưởng hóa của bài tập. Hơn thế nữa, giáo viên cũng cần nêu cách giải quyết của bài tập qua các yếu tố trung gian. Vì đây là một hướng để

Tài liệu đính kèm:

  • docxskkn_xay_dung_chuoi_bai_tap_sang_tao_vat_ly_theo_ly_thuyet_t.docx