Sáng kiến kinh nghiệm Phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của HS THPT thông qua các cuộc thi khoa học kĩ thuật

 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN
 TRƯỜNG THPT PHAN ĐÃNG LƯU
 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
 “ PHÁT TRIỂN NÃNG Lực GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
VÀ SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH THPT THÔNG QUA CÁC
 CUỘC THI KHOA HỌC KỸ THUẬT”
 Lĩnh vực: Quản lý
 Nhóm tác giả: Phan Văn Cường - ĐT: 0988 923 809
 Hoàng Thái Hóa - ĐT: 0842 613 222
 Thân Thị Lịnh - ĐT: 0394 290 490
 Đơn vị: Trường THPT Phan Đăng Lưu
 Năm học: 2021 - 2022 BẢNG CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT
STT Chữ viết tắt Đọc là
1 ST KHKT Sáng tạo khoa học kĩ thuật
2 NL Năng lực
3 GQVĐ & ST Giải quyết vấn đề và sáng tạo
4 GD&ĐT Giáo dục và đào tạo
5 GV GV
6 HS HS
7 THPT Trung học phổ thông
8 VĐ Vấn đề
9 TNST Trãi nghiệm sáng tạo
10 DHTC Dạy học tích cực
11 NCKH Nghiên cứu khoa học
12 KN Kĩ năng
13 CLB Câu lạc bộ
14 ĐG Đánh giá
15 DH Dạy học
16 NC Nghiên cứu quyết vấn đề và sáng tạo của HS THPT thông qua các cuộc thi khoa học kĩ thuật”.
2. MỤC TIÊU CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
- Khơi dậy niềm đam mê, khả năng sáng tạo, phát triển năng lực giải quyết vấn đề 
và sáng tạo ở HS THPT.
- Góp phần hình thành phẩm chất: trung thực, chăm chỉ chịu khó học hỏi, nghiên 
cứu để vận dụng kiến thức vào thực tiễn....
- Chia sẻ với đồng nghiệp về kinh nghiệm hướng dẫn HS tham gia các cuộc thi khoa 
học để phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo trong dạy học theo định 
hướng phát triển phẩm chất và năng lực.
3. PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1. Phạm vi nghiên cứu
- Nghiên cứu trên cơ sở lí luận chung.
- Nghiên cứu trên cơ sở thực tiễn hướng dẫn thi khoa học kĩ thuật ở các trường:
+ THPT Yên Thành 3 trong năm học: 2018 - 2019
+ THPT Phan Đăng Lưu trong 10 năm học: 2013 - 2022.
3.2. Đối tượng và khách thể nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Phát triển NL GQVĐ&ST thông qua các cuộc thi KHKT.
- Khách thể nghiên cứu: HS trường THPT Phan Đăng Lưu, THPT Yên Thành 3.
3.3. Phương pháp nghiên cứu
3.3.1. Nghiên cứu lí thuyết
- Tìm đọc tài liệu liên quan đến năng lực, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực sáng 
tạo, rèn luyện năng lực, đánh giá năng lực trong danh mục tài liệu của thư viện quốc 
gia, thư viện trường đại học sư phạm Hà Nội.
- Tìm đọc tài liệu liên quan đến các cuộc thi sáng tạo KHKT
3.3.2. Điều tra, quan sát sư phạm
- Xây dựng các phiếu điều tra các PP DH của GV khi tiến hành rèn luyện NL GQVĐ 
& ST cho HS; Điều tra việc sử dụng các phương pháp ĐG NL GQVĐ & ST của HS.
- Tiến hành quan sát, ghi chép những hoạt động NCKH của HS thông qua các cuộc 
thi ST KHKT để làm căn cứ ĐG NL GQVĐ & ST.
3.3.3. Thực nghiệm sư phạm
- Phối hợp với những GV có kinh nghiệm hướng dẫn HS thi ST KHKT ở trường 
THPT Phan Đăng Lưu và các trường phổ thông trong huyện.
- Tiến hành thực nghiệm theo nhiều tiêu chí.
3.3.4. Xử lý số liệu bằng thống kê toán học - Trình bày được 2 đề tài thực nghiệm: “Bộ phận hỗ trợ xe cứu trợ” - đạt giải 
tư cấp quốc gia và “Tái chế bã nghệ thành đất nặn thân thiện” - Đạt giải 3 cấp tỉnh, 
phân tích được kết quả rút ra bài học kinh nghiệm trong quá trình thực nghiệm.
 PHẦN II. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
1.CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Cơ sở lý luận:
1.1.1. Năng lực
1.1.1.1. Khái niệm về năng lực
 Theo Đinh Quang Báo và cộng sự (2013) thì NL được định nghĩa theo nhiều 
cách khác nhau bằng sự lựa chọn các loại dấu hiệu khác nhau, trong đó có thể phân 
làm 3 nhóm chính:
- Nhóm thứ nhất: NL là một phẩm chất của nhân cách. Ví dụ: “Năng lực là tỗ hợp 
những thuộc tính tâm lí độc đáo của cá nhân phù hợp với những yêu cầu đặc 
trưng của một hoạt động nhất định nhằm đảm bảo cho hoạt động đó có kết quả 
tốt. Theo quan điểm này, có hai yếu tố cơ bản liên quan đến khái niệm NL.
 Thứ nhất, NL là những đặc điểm tâm lí mang tính cá nhân. Mỗi cá thể khác 
nhau có NL khác nhau về cùng một lĩnh vực, vì vậy không thể nói rằng “Mọi người 
đều có NL như nhau!”.
 Thứ hai, khi nói đến NL, không chỉ nói tới các đặc điểm tâm lí chung chung 
mà NL còn phải gắn với một hoạt động nào đó và được hoàn thành có kết quả tốt.
 Như vậy, theo những quan điểm này thì NL chính là khả năng bên trong 
(phẩm chất tâm lí và sinh lí) của mỗi con người để đạt được một hoạt động nào 
đó.
- Nhóm thứ hai: Dựa vào thành phần cấu trúc của NL để định nghĩa NL. Các định 
nghĩa theo nhóm này đều khẳng định NL được cấu thành từ các KN. Ví dụ: “Năng 
lực là tập hợp trật tự các KN tác động lên các nội dung trong một loại tình huống 
cho trước để GQVĐ do tình huống này đặt ra”. Kỹ năng là khả năng thực hiện các 
hành động nhận thức hoặc hành động thực hành một cách thành thạo, chính xác và 
thích ứng với điều kiện luôn thay đổi, còn NL là hệ thống các hành động phức tạp, 
bao gồm các KN và các thành phần phi nhận thức (thái độ, xúc cảm, động cơ, giá trị, 
đạo đức) [84; tr. 45-65]. niệm NL thành các KN hành động trên những nội dung cụ thể trong một loại tình 
huống hoạt động: “NL chính là sự tích hợp các KN tác động một cách tự nhiên lên 
các nội dung trong một loạt các tình huống cho trước để giải quyết những VĐ do 
tình huống này đặt ra”.
 Như vậy, NL và KN, kỹ xảo có mối liên hệ mật thiết, gắn bó với nhau, trong 
đó NL thường bao gồm một tổ hợp các KN thành phần có quan hệ chặt chẽ với nhau, 
giúp con người hoạt động có hiệu quả. Có thể minh họa NL bằng mô hình được cấu 
trúc gồm 7 thành tố:
 Sơ đồ: Các thành tố của năng lực
(1) Kiến thức: những tri thức nhân loại mà người học thu nhận được
(2) KN nhận thức: có được thông qua quá trình học tập và chiếm lĩnh tri thức
(3) KN thực hành và kinh nghiệm sống của người học có được thông qua quá trình 
trải nghiệm cuộc sống
(4) Thái độ: hứng thú, tích cực, sẵn sàng, chấp nhận thách thức
(5) Động cơ học tập;
(6) Xúc cảm: yêu thích khoa học, văn chương, nghệ thuật...
(7) Giá trị và đạo đức : yêu gia đình và bản thân, tự tin, ý thức trách nhiệm và cách 
ứng xử trong gia đình, xã hội.
1.1.1.3. Phân loại năng lực
 Theo quan điểm của GD Việt Nam, hầu hết các tác giả đều cho rằng có nhiều 
cách phân loại NL nhưng cách phổ biến nhất là phân NL thành 2 loại là NL Theo Chương trình ĐG HS quốc tế PISA, năng lực GQVĐ là khả năng sử 
dụng kiến thức của một cá nhân trong quá trình nhận thức và giải quyết các VĐ 
thực tế. Thông qua những tình huống rèn luyện trí óc, HS phải biết vận dụng, phối 
hợp các NL đọc hiểu, làm toán và khoa học để đưa ra các giải pháp thực hiện.
 Từ định nghĩa trên, chúng tôi cho rằng: NL GQVĐ gồm 4 nhóm KN thành tố, 
đó là nhóm KN phát hiện VĐ; nhóm KN thiết lập không gian VĐ và hình thành giả 
thuyết; nhóm KN xây dựng giải pháp và thực hiện việc GQVĐ; nhóm KN ĐG giải 
pháp GQVĐ, rút ra kết luận.
b. Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề
 Muốn tiến hành GQVĐ thì chủ thể cần phải có NL GQVĐ. Vì vậy, cấu trúc 
của NL GQVĐ gồm các KN thành phần tương ứng để tiến hành các thao tác nhằm 
thực hiện việc GQVĐ đạt hiệu quả tối ưu.
 Trong DH SH, các tác giả Trần Bà Hoành - Trịnh Nguyên Giao, Ngô Văn 
Hưng , Trần Văn Kiên, đưa ra quy trình DH tiếp cận GQVĐ gồm 3 bước:
 Bước 1 - Đặt vấn đề: Trong bước này, GV tạo tình huống có VĐ, HS phát 
hiện, nhận dạng VĐ nảy sinh và phát biểu VĐ cần giải quyết.
 Bước 2 - GQVĐ: HS đề xuất các giả thuyết, lập kế hoạch và thực hiện kế 
hoạch GQVĐ.
 Bước 3 - Kết luận: HS rút ra kết luận về kiến thức mới.
 Trong ba bước nói trên, bước 1 sẽ rèn luyện cho HS KN khám phá, phát hiện 
VĐ; Bước 2 sẽ rèn luyện cho HS KN thiết lập không gian VĐ, KN lập kế hoạch và 
tiến hành GQVĐ; Bước 3 không chỉ rèn luyện cho HS KN tổng hợp và khái quát hoá 
kiến thức, hình thành kiến thức mới mà còn rèn luyện cho HS rút ra các bài học kinh 
nghiệm sau khi GQVĐ.
 Căn cứ vào các bước GQVĐ, trên cơ sở phân tích cấu trúc của NL GQVĐ, 
chúng tôi cho rằng để phát triển NL GQVĐ thì HS cần phải được hình thành và phát 
triển được 4 KN thành tố, đó là: KN1 “Khám phá, phát hiện VĐ”; KN2 “Thiết lập 
không gian VĐ và hình thành giả thuyết”; KN3 “Lập kế hoạch, thực của GV và tự ĐG của HS; Xây dựng các bài tập, các tình huống mô 
 phỏng để KT, ĐG quá trình phát triển NL GQVĐ của HS.
 5 Rút ra kinh nghiệm, phát huy những kết quả đã đạt được, đề xuất các 
 biện pháp nhằm khắc phục những khó khăn, hạn chế của HS.
 Bảng: Quy trình phát triển năng lực giải quyết vấn đề
 Nhóm nghiên cứu chúng tôi thống nhất với nội hàm của quy trình rèn luyện 
NL GQVĐ mà Cao Thị Thặng và nhóm tác giả đưa ra. Tuy nhiên, theo chúng tôi, 
Quy trình rèn luyện NL GQVĐ mà chúng tôi đưa ra là các bước tiến hành việc rèn 
luyện các KN của NL GQVĐ, trong đó thể hiện rõ việc rèn luyện KN phát hiện VĐ; 
KN thiết lập không gian VĐ và hình thành giả thuyết; KN lập kế hoạch và tiến hành 
GQVĐ; KN ĐG giải pháp GQVĐ và rút ra kết luận. Quá trình rèn luyện được tiến 
hành lặp đi lặp lại thông qua việc giải quyết các tình huống CVĐ, nhờ đó sẽ hình 
thành và cũng cố các KN. Khi các KN của NL GQVĐ được hình thành và phát triển 
thì sẽ dẫn tới sự phát triển NL GQVĐ.
1.1.2.2. Năng lực sáng tạo
a. Khái niệm về năng lực sáng tạo
 Trong các bộ phận của hoạt động ST thì chủ thể ST giữ vai trò trung tâm. Trong 
chủ thể ST, yếu tố cốt lõi là NLST của chủ thể. NC về ST và phương pháp ST cũng 
chỉ nhằm PT NLST của con người. Vậy, NLST là gì?
 Nhà tâm lí học Nguyễn Huy Tú định nghĩa: “NLST là thuộc tính tâm lí đặc 
biệt, thể hiện khi con người đứng trước hoàn cảnh có vấn đề. Thuộc tính này là tổ 
hợp các phẩm chất và NL mà nhờ đó con người trên cơ sở kinh nghiệm của mình 
và bằng tư duy độc lập, tạo ra được ý tưởng mới, độc đáo, hợp lí trên bình diện cá 
nhân hay xã hội. Ở đó người ST gạt bỏ được các giải pháp truyền thống để đưa ra 
những giải pháp mới độc đáo và thích hợp cho vấn đề đặt ra”
 Theo Nguyễn Cương thì NLST của HS được xác định là ‘khả năng của HS 
hình thành những ý tưởng mới, đề xuất được các giải pháp mới hay cải tiến cách 
làm mới một sự vật, có nhiều giải pháp khác nhau để giải quyết một vấn đề, có sự 
tò mò, thích đặt các câu hỏi để khám phá sự vật xung quanh, NL tưởng tượng và 
TDST”. NLST trong học tập là biết làm thành thạo và luôn đổi mới, có những nét độc 
đáo riêng, luôn phù hợp với thực tế, đề ra những cái mới khi chưa được học chưa 
được nghe giảng hay đọc tài liệu về vấn đề đó, nhưng vẫn đạt kết quả cao, tìm ra 
những cái mới ở mức độ nào đó.
 Theo Ngô Thị Bích Thảo thì “NLST của HS trong học tập chính là NL biết 
GQVĐ học tập để tìm ra cái mới ở một mức độ nào đó thể hiện được khuynh hướng, 
NL, kinh nghiệm của cá nhân HS”. Với Phạm Thị Bích Đào thì cho rằng NLST của 
HS THPT là NL tìm thấy cái mới, cách GQ mới, NL phát hiện và GQ có hiệu quả cao 
và các VĐ đặt ra trong học tập, NL phát hiện ra điều chưa biết, ý tưởng từ các nguồn thông tin khác nhau;
 mới
 - Phân tích các nguồn thông tin độc lập để thấy được 
 khuynh hướng và độ tin cậy của ý tưởng mới.
 2 Phát hiện - Phân tích được tình huống trong học tập, trong cuộc 
 và làm rõ sống.
 vấn đề
 - Phát hiện và nêu tình huống có vấn đề trong học tập, 
 trong cuộc sống.
 3
 Hình - Nêu ý tưởng mới trong học tập và cuộc sống; suy nghĩ 
 thành và không theo lối mòn; tạo ra yếu tố mới dựa trên những ý 
 triển khai tưởng khác nhau;
 ý tưởng - Hình thành và kết nối các ý tưởng; nghiên cứu để thay 
 mới đổi giải pháp trước sự thay đổi của bối cảnh; đánh giá rủi 
 ro và có dự phòng.
 4 Đề xuất, 
 lựa chọn -Thu thập và làm rõ các thông tin có liên quan đến vấn đề;
 giải pháp
 - Đề xuất và phân tích được một số giải pháp giải quyết 
 vấn đề; lựa chọn được giải pháp phù hợp nhất.
 5 Thiết kế 
 - Lập được kế hoạch hoạt động có mục tiêu, nội dung, 
 và tổ hình thức, phương tiện hoạt động phù hợp;
 chức hoạt 
 động - Tập hợp và điều phối được nguồn lực (nhân lực, vật lực) 
 cần thiết cho hoạt động;
 -Điều chỉnh kế hoạch và việc thực hiện kế hoạch, cách 
 thức và tiến trình giải quyết vấn đề cho phù hợp với hoàn 
 cảnh để đạt hiệu quả cao;
 - Đánh giá được hiệu quả của giải pháp và hoạt động.
 6 Tư duy - Đặt câu hỏi có giá trị, không dễ dàng chấp nhận thông 
 độc lập
 tin một chiều; không thành kiến khi xem xét, đánh giá vấn 
 đề;
 - Quan tâm tới các lập luận và minh chứng thuyết phục; 
 sẵn sàng xem xét, đánh giá lại vấn đề.
 Bảng: Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo
1.1.3. Một số khái niệm về khoa học kĩ thuật
1.1.3.1. Khái niệm về khoa học(science):
 Đã có nhiều khái niệm về khoa học nhưng trong đề tài nghiên cứu của mình, 
chúng tôi đề cập khái niệm khoa học theo ba khía cạnh như sau: