1 Nguyễn Thị Xuân Bằng NGHIÊN CỨU VẬN DỤNG MỘT SỐ NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO CỦA TRIZ XÂY DỰNG BÀI TẬP SÁNG TẠO DÙNG TRONG DẠY HỌC MÔN VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG Người thực hiện: Nguyễn Thị Xuân Bằng Giáo viên THPT Quỳnh Lưu 1 2 NGHIÊN CỨU VẬN DỤNG MỘT SỐ NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO CỦA TRIZ XÂY DỰNG BÀI TẬP SÁNG TẠO DÙNG TRONG DẠY HỌC MÔN VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG Nguyễn Thị Xuân Bằng 3 NGHIÊN CỨU VẬN DỤNG MỘT SỐ NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO CỦA TRIZ XÂY DỰNG BÀI TẬP SÁNG TẠO DÙNG TRONG DẠY HỌC MÔN VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG Nguyễn Thị Xuân Bằng ĐẶT VẤN ĐỀ - Bài tập sáng tạo là một khái niệm khá mới của lí luận dạy học nước ta. Làm sáng tỏ khái niệm bài tập sáng tạo và xây dựng bài tập sáng tạo dùng trong dạy học là một yêu cầu bức thiết trong công cuộc đổi mới PPDH hiện nay. - TRIZ là một lí thuyết tiên tiến nhất hiện nay về quá trình sáng tạo khoa học. Nghiên cứu và vận dụng TRIZ vào thực tiễn dạy học là vấn đề cấp bách cần được các nhà giáo dục quan tâm. 4 NGHIÊN CỨU VẬN DỤNG MỘT SỐ NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO CỦA TRIZ XÂY DỰNG BÀI TẬP SÁNG TẠO DÙNG TRONG DẠY HỌC MÔN VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG Nguyễn Thị Xuân Bằng Nghiên cứu vận dụng một số nguyên tắc sáng tạo của Triz xây dựng bài tập sáng tạo dùng trong dạy học môn vật lí ở trường phổ thông Bài tập sáng tạo trong dạy học môn Vật lí là gì? Quan hệ giữa TRIZ và BTST trong môn Vật lí ? BTST xây dựng được có khả thi và hiệu quả trong việc bồi dưỡng năng lực tư duy nói chung và năng lực sáng tạo nói riêng? TRIZ là gì? Phương pháp xây dựng BTST dựa trên nguyên tắc sáng tạo của TRIZ? 5 NGHIÊN CỨU VẬN DỤNG MỘT SỐ NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO CỦA TRIZ XÂY DỰNG BÀI TẬP SÁNG TẠO DÙNG TRONG DẠY HỌC MÔN VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG Nguyễn Thị Xuân Bằng TRIZ là gì? - TRIZ (lý thuyết giải các bài toán sáng chế) là một lí thuyết lớn với hệ thống công cụ thuộc loại hoàn chỉnh nhất trong lĩnh vực sáng tạo và đổi mới. - TRIZ gồm: + 9 quy luật phát triển hệ thống + 40 nguyên tắc sáng tạo cơ bản để khắc phục các mâu thuẫn kỹ thuật + 11 biến đổi mẫu để khắc phục các mâu thuẫn vật lí + Hệ thống 76 chuẩn để giải các bài toán sáng chế, + Chương trình giải các bài toán ARIZ, … 6 NGHIÊN CỨU VẬN DỤNG MỘT SỐ NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO CỦA TRIZ XÂY DỰNG BÀI TẬP SÁNG TẠO DÙNG TRONG DẠY HỌC MÔN VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG Nguyễn Thị Xuân Bằng Bài toán sáng tạo và bài tập sáng tạo trong dạy học vật lí Theo Sáng tạo học: - Vấn đề (bài toán) là tình huống, ở đó người giải + biết mục đích cần đạt nhưng không biết cách đạt đến mục đích + hoặc không biết cách tối ưu đạt đến mục đích trong một số cách đã biết. - Phân loại (dựa theo tính thực tế của nội dung bài toán): + Bài toán cụ thể được phát biểu đúng hay bài toán đúng. + Tình huống vấn đề xuất phát. 7 NGHIÊN CỨU VẬN DỤNG MỘT SỐ NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO CỦA TRIZ XÂY DỰNG BÀI TẬP SÁNG TẠO DÙNG TRONG DẠY HỌC MÔN VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG Nguyễn Thị Xuân Bằng  Bài toán đúng (bài toán giáo khoa): Gồm hai phần giả thiết và kết luận. + Phần giả thiết trình bày những yếu tố cho trước đủ để giải bài toán. + Phần kết luận chỉ ra đúng mục đích cần đạt.  Tình huống vấn đề xuất phát: + Người giải phải tự phát biểu bài toán. + Phần giả thiết có thể thiếu hoặc thừa hoặc vừa thừa vừa thiếu; phần kết luận nêu mục đích chung chung không rõ ràng, không chỉ cụ thể ra phải tìm cái gì. 8 NGHIÊN CỨU VẬN DỤNG MỘT SỐ NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO CỦA TRIZ XÂY DỰNG BÀI TẬP SÁNG TẠO DÙNG TRONG DẠY HỌC MÔN VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG Nguyễn Thị Xuân Bằng Giải bài toán tình huống xuất phát như thế nào? * Chuyển về bài toán đúng (BT giáo khoa), gồm các bước: - Phát hiện các vấn đề tình huống xuất phát có thể có. - Lựa chọn các tình huống vấn đề xuất phát ưu tiên để giải quyết. - Phát hiện và phát biểu phổ các bài toán cụ thể có thể có của tình huống vấn đề xuất phát ưu tiên. - Phân tích, đánh giá và lựa chọn trong số các bài toán cụ thể kể trên ra bài toán cụ thể đúng cần giải. * Giải bài toán đúng.  Tác dụng: Bồi dưỡng tư duy sáng tạo và đầu óc thực tiễn.  Vận dụng trong dạy học: Bài tập sáng tạo 9 NGHIÊN CỨU VẬN DỤNG MỘT SỐ NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO CỦA TRIZ XÂY DỰNG BÀI TẬP SÁNG TẠO DÙNG TRONG DẠY HỌC MÔN VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG Nguyễn Thị Xuân Bằng Bài tập sáng tạo về vật lí là gì? - Giả thiết không có đủ thông tin liên quan đến hiện tượng, quá trình vật lí, có những đại lượng vật lí được ẩn dấu. - Điều kiện bài tập không chứa đựng chỉ dẫn trực tiếp hay gián tiếp angôrit giải hay kiến thức vật lí cần sử dụng. 10 NGHIÊN CỨU VẬN DỤNG MỘT SỐ NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO CỦA TRIZ XÂY DỰNG BÀI TẬP SÁNG TẠO DÙNG TRONG DẠY HỌC MÔN VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG Nguyễn Thị Xuân Bằng QUAN HỆ GIỮA TRIZ VÀ BTST TRONG MÔN VẬT LÍ  Đối tượng của TRIZ là vấn đề / bài toán sáng chế (nội dung kỹ thuật) Mức độ khó của bài toán phụ thuộc phạm vi tính mới, tính ích lợi. Đề xuất ý tưởng giải bài toán sáng chế: sử dụng các thủ thuật (nguyên tắc sáng tạo)  Bài tập sáng tạo về vật lí có bản chất tương tự với vấn đề / bài toán của TRIZ, chỉ khác ở phạm vi và mức độ sáng tạo.  Đa số các sáng chế kỹ thuật đều dựa trên các nguyên tắc của vật lí học là nội dung của các kiến thức cơ bản được vận dụng để giải BTST.  Có thể vận dụng một số NTST của TRIZ xây dựng BTST, để hướng dẫn HS tư duy giải BTST, qua đó bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho HS. [...]... xuống dốc nghiêng?  Một vật đồng chất dạng hình hộp nằm yên trên sàn một xe chuyển động trên dốc nghiêng góc α so với phương ngang Áp lực của vật lên sàn xe sẽ lệch về phía nào của vật khi xe chuyển động lên / xuống dốc với gia tốc a? (nguyên tắc giải thiếu hoặc thừa) 18 NGHIÊN CỨU VẬN DỤNG MỘT SỐ NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO CỦA TRIZ XÂY DỰNG BÀI TẬP SÁNG TẠO DÙNG TRONG DẠY HỌC MÔN VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG...NGHIÊN CỨU VẬN DỤNG MỘT SỐ NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO CỦA TRIZ XÂY DỰNG BÀI TẬP SÁNG TẠO DÙNG TRONG DẠY HỌC MÔN VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG Phương pháp xây dựng bài tập sáng tạo về Vật lí - Lựa chọn bài tập cơ sở - Giải các bài tập cơ sở dạng tổng quát Nguyễn Thị Xuân Bằng - Phân tích hiện tượng vật lí, giả thiết cũng như lời giải và kết quả bài tập - Vận dụng các nguyên tắc sáng tạo để xây dựng bài tập... tách khỏi, nguyên tắc giải thiếu hoặc thừa - Nguyên tắc quan hệ phản hồi - Nguyên tắc vạn năng 12 NGHIÊN CỨU VẬN DỤNG MỘT SỐ NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO CỦA TRIZ XÂY DỰNG BÀI TẬP SÁNG TẠO DÙNG TRONG DẠY HỌC MÔN VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG Ví dụ: N R2 - Các bài tập cơ sở: + BTCS A: Một chiếc thang có đầu trên dựa vào một bức tường thẳng đứng hoàn Nguyễn Thị Xuân Bằng trơn nhẵn còn đầu dưới dựa vào sàn R1 G P α 1... thang ở giữa thang Hãy xác định góc α nhỏ nhất tạo giữa thang và sàn khi thang cân bằng Kết quả: 13 NGHIÊN CỨU VẬN DỤNG MỘT SỐ NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO CỦA TRIZ XÂY DỰNG BÀI TẬP SÁNG TẠO DÙNG TRONG DẠY HỌC MÔN VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG Nguyễn Thị Xuân Bằng - Các bài tập cơ sở: + BTCS B: Thang dựa vào tường, hợp với sàn góc α Biết hệ số ma sát nghỉ giữa thang và tường là μ2 = 0,5, với sàn là μ1 = 0,4 Fms2 R2... không trượt Kết quả: α2 P M + BTCS C: Bằng thực nghiệm, hãy xác định trọng tâm của một cái thước 14 NGHIÊN CỨU VẬN DỤNG MỘT SỐ NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO CỦA TRIZ XÂY DỰNG BÀI TẬP SÁNG TẠO DÙNG TRONG DẠY HỌC MÔN VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG Sơ đồ hoá quá trình chuyển các BT cơ sở thành BTST 1 Nguyên tắc linh động Biết G(k), µ1, µ2 Tìm αmin Nguyễn Thị Xuân Bằng Biết G(k), µ1, µ2 = 0 Tìm αmin Nguyên tắc linh động Nguyên... 0 Đo µ1 Biết G(k), µ1 Đo µ2 Nguyên tắc kết hợp Nguyên tắc linh động Xác định G(k) 15 Đo µ1, µ2 NGHIÊN CỨU VẬN DỤNG MỘT SỐ NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO CỦA TRIZ XÂY DỰNG BÀI TẬP SÁNG TẠO DÙNG TRONG DẠY HỌC MÔN VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG Sơ đồ hoá quá trình chuyển BTST 1 về bài tập đúng Xác định G ( đo k ) Nguyễn Thị Xuân Bằng Đo µ1, µ2 Nguyên tắc phân nhỏ Nguyên tắc thay đổi Nguyên tắc tách khỏi Nguyên tắc linh... αmin phản hồi Tìm µ1 Biết G(k), µ1 Đo µ2 Nguyên tắc quan hệ phản hồi 16 Biết G(k), µ1, αmin Tìm µ2 NGHIÊN CỨU VẬN DỤNG MỘT SỐ NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO CỦA TRIZ XÂY DỰNG BÀI TẬP SÁNG TẠO DÙNG TRONG DẠY HỌC MÔN VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG Ví dụ 2: Nguyễn Thị Xuân Bằng - BT cơ sở: Một viên gạch được đặt trên mặt phẳng nghiêng Hỏi nửa trên hay nửa dưới của viên gạch tác dụng một áp lực lớn hơn lên mặt nghiêng? -... nhân ở vị trí nào trên xe và đầu bệnh nhân quay về phía đầu hay cuối xe? 17 Nguyễn Thị Xuân Bằng NGHIÊN CỨU VẬN DỤNG MỘT SỐ NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO CỦA TRIZ XÂY DỰNG BÀI TẬP SÁNG TẠO DÙNG TRONG DẠY HỌC MÔN VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG Giải bài tập 2: -Vận dụng nguyên tắc tách khỏi, nguyên tắc phân nhỏ để chuyển việc giải bài tập 2 về giải các bài tập sau: + Phải đặt đầu bệnh nhân ở vị trí nào trên xe để dao... ích lợi) của bài tập đã xây dựng được Khẳng định tính sáng tạo của bài tập đã xây dựng được 11 NGHIÊN CỨU VẬN DỤNG MỘT SỐ NGUYÊN TẮC SÁNG TẠO CỦA TRIZ XÂY DỰNG BÀI TẬP SÁNG TẠO DÙNG TRONG DẠY HỌC MÔN VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG CÁC NGUYÊN TẮC TRIZ THƯỜNG SỬ DỤNG ĐỂ XÂY DỰNG VÀ GIẢI BÀI TẬP SÁNG TẠO -Nguyên tắc linh động - Nguyên tắc đảo ngược Nguyễn Thị Xuân Bằng - Nguyên tắc thay đổi thông số hoá lí... CỦA TRIZ XÂY DỰNG BÀI TẬP SÁNG TẠO DÙNG TRONG DẠY HỌC MÔN VẬT LÍ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG KẾT LUẬN - Phương pháp vận dụng các NTST của TRIZ chuyển các bài tập luyện tập thành các BTST đảm bảo các yêu cầu của Vật lí học, Tâm lí học tư duy và Tâm lí học sư phạm Nguyễn Thị Xuân Bằng - Việc xây dựng và sử dụng BTST có tác dụng to lớn trong việc bồi dưỡng kỹ năng tư duy sáng tạo cho học sinh HS hứng thú với công . dùng trong dạy học môn vật lí ở trường phổ thông Bài tập sáng tạo trong dạy học môn Vật lí là gì? Quan hệ giữa TRIZ và BTST trong môn Vật lí ? BTST xây dựng. trình vật lí, có những đại lượng vật lí được ẩn dấu. - Điều kiện bài tập không chứa đựng chỉ dẫn trực tiếp hay gián tiếp angôrit giải hay kiến thức vật lí