Luận Văn Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập dạy học phần quang hình học vật lí 11 Trung Học Phổ Thông theo

MỤC LỤC
Trang phụ bìa .i Lời cam đoan ii Lời cảm ơn .iii Danh mục viết tắt v Mục lục .1 MỞ ĐẦU 4
NỘI DUNG 10
CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC XÂY DỰNG BÀI TẬP VẬT LÍ THEO PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO TRIZ 10​ 1.1. Phương pháp luận sáng tạo TRIZ 10
1.1.1. Khái niệm sáng tạo. 10
1.1.2. Khái niệm tư duy. 11
1.1.3. Khái niệm tư duy sáng tạo. 12
1.1.4. Phương pháp luận sáng tạo TRIZ 14
1.2. Bài tập vật lí theo phương pháp luận sáng tạo TRIZ 19
1.2.1. Vai trò của bài tập vật lí theo phương pháp luận sáng tạo TRIZ 19
1.2.2. Sự khác nhau giữa bài tập vật lí theo phương pháp luận sáng tạo TRIZ và các dạng bài tập khác 20
1.3. Dạy học theo phương pháp luận sáng tạo. 21
1.3.1. Dạy học sáng tạo là gì?. 22
1.3.2. Các biện pháp thực hiện dạy học sáng tạo môn vật lí ở trường phổ thông. 27
1.4. Thực trạng sử dụng bài tập sáng tạo ở trường phổ thông. 29
1.4.1. Thực trạng sử dụng bài tập sáng tạo môn vật lí 11 trung học phổ thông. 29
1.4.2. Thực trạng việc biên soạn bài tập sáng tạo trong sách giáo khoa và các tài liệu tham khảo phần quang hình học chương trình vật lí phổ thông. 30
1.4.3. Một số nguyên nhân tác động đến việc sử dụng bài tập sáng tạo ở trường phổ thông 31
KẾT LUẬN CHƯƠNG I. 33
CHƯƠNG II: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VẬT LÍ PHẦN QUANG HÌNH HỌC VẬT LÍ 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THEO PHƯƠNG PHÁP LUẬN SÁNG TẠO TRIZ 34​ 2.1. Nội dung kiến thức phần quang hình học vật lí 11 trung học phổ thông. 34
2.1.1. Sơ đồ lôgic nội dung phần quang hình học vật lí 11 trung học phổ thông. 34
2.1.2. Tầm quan trọng của phần quang hình học trong chương trình vật lí phổ thông 35
2.2. Xây dựng bài tập vật lí theo phương pháp luận sáng tạo TRIZ 35
2.2.1. Các bước xây dựng bài tập vật lí theo phương pháp luận sáng tạo TRIZ 35
2.2.2 Các vấn đề cần lưu ý khi xây dựng bài tập vật lí phần quang hình họchvật lí lớp 11 THPT theo phương pháp luận sáng tạo TRIZ 36
2.2.3. Xây dựng hệ thống bài tập vật lí theo phương pháp luận sáng tạo TRIZ phần quang hình học lớp 11 trung học phổ thông. 37
KẾT LUẬN CHƯƠNG II. 63
CHƯƠNG III: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM . 64
3.1. Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 64
3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm 64
3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 64
3.2. Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm 64
3.2.1. Đối tượng thực nghiệm sư phạm 64
3.2.2. Nội dung thực nghiệm sư phạm 65
3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm 65
3.3.1. Chọn mẫu. 65
3.3.2. Quan sát giờ học. 65
3.3.3. Kết quả điều tra giáo viên. 66
3.4. Kết quả thực nghiệm sư phạm 73
3.4.1. Nhận xét về tiến trình dạy học. 73
3.4.2. Đánh giá kết quả học tập của học sinh. 74
3.4.3. Kiểm định giả thiết thống kê. 77
KẾT LUẬN CHƯƠNG III. 78
KẾT LUẬN 79
TÀI LIỆU THAM KHẢO 81
PHỤ LỤC
MỞ ĐẦU 1.Lí do chọn đề tài Sự phát triển mạnh mẽ của thế giới cả về kinh tế, văn hóa, công nghệ thông tin, . và đặc biệt là sự phát triển của ngành giáo dục đòi hỏi nước ta cần có những thay đổi cho phù hợp với tình hình thế giới hiện nay. Để hội nhập với các nước trong khu vực và thế giới, Đảng ta cho rằng muốn đưa nền kinh tế đất nước phát triển là ra sức đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài. Nhưng muốn làm được những điều này thì trước hết phải đầu tư cho giáo dục. Vì vậy mà Đảng ta đã xác định: “giáo dục là quốc sách hàng đầu” và đồng thời giao cho ngành nhiệm vụ ngày càng quan trọng. Nghị quyết đại hội Đảng Toàn Quốc lần thứ VIII đã đặt ra nhiệm vụ cho giáo dục là: “cải tiến chất lượng dạy học, khắc phục những yếu kém trong ngành giáo dục để hoàn thành nhiệm vụ đào tạo nguồn lực cho công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước”. Trước yêu cầu đó, những năm gần đây ngành giáo dục đã chủ trương thực hiện đổi mới mục tiêu, nội dung, phương pháp và hình thức tổ chức dạy học nhằm đáp ứng những nhu cầu của xã hội cũng như nhu cầu phát triển của đất nước. Đối với các ngành khoa học khác nói chung và ngành vật lí học nói riêng, các thầy, cô giáo ở các trường Đại học cũng như các trường phổ thông đã và đang tiếp tục nghiên cứu, áp dụng các phương pháp dạy học hiện đại, tiên tiến kết hợp với phương pháp dạy học truyền thống nhằm nâng cao chất lượng dạy học. Nhưng thực tế cho thấy, việc sử dụng các phương pháp dạy học hiện đại ở trường phổ thông còn có nhiều hạn chế. Theo nhận định của Bộ trưởng Bộ Giáo dục - Đào tạo Nguyễn Thiện Nhân tại hội thảo quốc tế diễn ra vào ngày 14-8-2007, tại thành phố Hồ Chí Minh: “Chất lượng đào tạo còn thấp, đào tạo nghề nghiệp các trình độ còn chưa sát với thực tế, chưa đáp ứng đầy đủ nhu cầu xã hội, các ngành nghề tiên tiến, khoa học công nghệ còn thiếu hụt lớn, thừa thầy thiếu thợ .”. Đặc biệt trong những năm gần đây, học sinh phổ thông nắm kiến thức vật lí không sâu sắc, do học lí thuyết nhiều hơn thực hành cộng với hình thức thi trắc nghiệm khách quan làm cho học sinh không có điều kiện rèn luyện tư duy sáng tạo của mình, tất cả học sinh đều cảm thấy khó khăn trong việc giải bài tập, mà “bài tập là một yếu tố rất quan trọng trong quá trình dạy học. Có thể nói quá trình học tập là một quá trình giải một hệ thống bài tập đa dạng. Một bài giảng, một giờ lên lớp có hiệu quả, có nâng cao tính tích cực, sáng tạo của học sinh hay không đều phụ thuộc rất lớn vào bài tập”.[24] Những nhận xét trên đây đã nói lên rằng, việc tổ chức cho học sinh tự giải các bài tập vật lí ở trường phổ thông chưa cao. Vấn đề nghiên cứu bài tập vật lí để giảng dạy ở các trường phổ thông không phải là mới, đã có rất nhiều người nghiên cứu theo các hướng khác nhau, nhưng việc giảng dạy bài tập vật lí ở trường phổ thông chưa thực sự hiệu quả, giáo viên chủ yếu sử dụng bài tập từ sách giáo khoa và sách tham khảo chứ không tự sáng tạo ra bài tập để dạy học, vì thế mà học sinh cảm thấy nhàm chán. Mặt khác, các bài tập giáo khoa thường rất khác xa với những bài toán mà học sinh sẽ gặp trong cuộc sống. Nếu học sinh không hiểu sâu sắc vật lí học và nhất là không quen với việc giải bài tập vật lí một cách thông minh sáng tạo thì học sinh khó lòng giải quyết tốt những bài toán thực của cuộc sống. Để khắc phục những hạn chế trên, với tiêu chí giúp giáo viên có thể tự mình biên soạn hệ thống bài tập một cách sáng tạo, đưa ra những bài toán mới có thể nảy sinh, đồng thời học sinh có được phương pháp giải quyết các vấn đề xảy ra khi giải các bài tập, có cách nhìn tổng quát hơn, chương trình hóa những bước giải bài toán thật tối ưu, tiết kiệm thời gian, chủ động xử lí các tình huống xảy ra .một trong những phương pháp có thể đáp ứng những tiêu chí trên đó là phương pháp luận sáng tạo TRIZ. Quang học là ngành học về các hiện tượng liên quan tới ánh sáng, các định luật quang học và các dụng cụ quang học được sử dụng nhiều trong đời sống. Vì vậy việc nghiên cứu xây dựng hệ thống bài tập theo phương pháp luận sáng tạo TRIZ trong dạy học vật lí nhằm giúp học sinh nắm vững kiến thức, đặc biệt giúp học sinh phát triển tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề, đồng thời học sinh có khả năng áp dụng tốt vào thực tiễn. Xây dựng bài tập theo phương pháp luận sáng tạo trong dạy học vật lí ở trường THPT sẽ nâng cao chất lượng giáo dục là một vấn đề cấp thiết hàng đầu cần được nhà nước ta quan tâm. Với những lí do trên, tôi chọn đề tài:“Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập dạy học phần quang hình học vật lí 11 Trung Học Phổ Thông theo phương pháp luận sáng tạo TRIZ”. 2. Lịch sử vấn đề nghiên cứu Lí thuyết giải các bài toán sáng chế (tên tiếng anh là Theory of Inventive Problem Solving hay tên viết tắt quốc tế là TRIZ) đang được nhiều tập đoàn sử dụng và gặt hái thành công đặc biệt. Tác giả của TRIZ là Genrich Saulovich Altshuller (1926 – 1998). Ông đã nghiên cứu và bắt đầu xây dựng lí thuyết giải các bài toán sáng chế từ năm 1946. Năm 1986 ông cộng tác với Hiệp hội toàn liên bang của các nhà sáng chế và hợp lí hoá thành lập phòng thí nghiệm nghiên cứu và áp dụng các phương pháp sáng chế và học viện công cộng về sáng tạo sáng chế năm 1971. Người Mỹ du nhập TRIZ từ năm 1991. Họ nhận thấy cơ hội tăng vị thế cạnh tranh của Mỹ trên nền kinh tế toàn cầu dựa trên tri thức đang xuất hiện bằng việc ứng dụng công nghệ sáng tạo mang tính cách mạng TRIZ vào nước Mỹ. Hiện nay khá nhiều các công ty, tổ chức danh tiếng sử dụng TRIZ để giải quyết các vấn đề của mình như: 3M, General Motors, Samsung, Intel, Kodak, Motorola . TRIZ còn được đưa vào giảng dạy, đào tạo tại nhiều trường đại học danh tiếng của Mỹ; một số nước châu Âu, và gần đây một số quốc gia ở châu Á, như Nhật, Singapore, Hàn quốc, Trung Quốc cũng nhập cuộc. Ở Việt Nam, Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường đã chấp nhận đưa môn TRIZ vào bồi dưỡng cho kỹ sư, chuyên viên nâng cao ngạch bậc. Hai nhà khoa học đứng đầu là Dương Xuân Bảo và Phan Dũng. Hệ thống bài tập vật lí đã được nhiều tác giả quan tâm đến, từ việc đề cập đến vai trò của nó trong dạy học Vật lí cho đến việc đề ra một số phương pháp giải một số dạng bài tập điển hình như: Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hưng, Phạm Xuân Quế, Phạm Hữu Tòng, Thái Duy Tuyên, Tuy nhiên, các tác giả này chỉ đề cập đến phần lí luận mà chưa đi sâu và việc xây dựng bài tập trong dạy học Vật lí. Các tác giả như Lê Văn Thông, Vũ Thanh Khiết, Vũ Đình Túy, Nguyễn Thanh Hải, Hồ Hùng Linh, . đã biên soạn nhiều loại sách tham khảo về bài tập vật lí cấp IIIthuộc phần điện học, cơ học, quang học, nhiệt học, vật lí học hiện đại, .Bản thân tôi đã tìm hiểu, mặc dù bài tập vật lí phổ thông rất phong phú, đa dạng nhưng cũng chỉ dừng lại ở việc xây dựng hệ thống bài tập theo các phương pháp truyền thống mà ta đã biết. Đã có tác giả đề cập đến bài tập sáng tạo như Phạm Thị Phú – Nguyễn Đình Thước “Bài tập sáng tạo về vật lí ở trường trung học phổ thông” nhưng chưa phổ biến chỉ xuất hiện dưới dạng các bài báo đăng trên tạp chí giáo dục. Chính vì thế mà tình trạng học sinh phổ thông nắm kiến thức không sâu. Vì vậy tăng cường biên soạn hệ thống bài tập vật lí theo phương pháp mới là nhiệm vụ cấp thiết hiện nay. Việc xây dựng hệ thống bài tập vật lí theo phương pháp luận sáng tạo TRIZ là vấn đề còn mới mẻ. Một số người đã nghiên cứu về bài tập sáng tạo bằng cách phối hợp nhiều phương pháp như các luận văn thạc sĩ: Hoàng Thị Thanh Vân “Xây dựng và sử dụng bài tập sáng tạo trong dạy học phần dao động và sóng cơ học ở trường trung học phổ thông – năm 2007”, Nguyễn Thị Xuân Bằng “Xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo dùng cho dạy học phần cơ học vật lí 10 chương trình nâng cao – năm 2008”, Phạm Thị Thùy Bích “Xây dựng và sử dụng bài tập sáng tạo dạy học phần “dòng điện không đổi” vật lí 11 THPT chương trình nâng cao – năm 2008” (ĐH Vinh). Nhưng chưa có một tác giả nào xậy dựng bài tập vật lí phần quang hình học theo phương pháp luận sáng tạo TRIZ, vì tài liệu viết về phương pháp luận sáng tạo TRIZ chưa phổ biến, chưa có tính phổ thông, chủ yếu phân bố ở hai thành phố Hồ Chí Minh và Hà Nội. 3. Mục tiêu nghiên cứu