Nghiên cứu và xử lý tình huống trong giảng dạy các bài thực hành thí nghiệm sinh học ở trung học phổ thông

Bài viết Nghiên cứu và xử lý tình huống trong giảng dạy các bài thực hành thí nghiệm sinh học ở trung học phổ thông trình bày việc nghiên cứu và xử lý các tình huống trong giảng dạy các bài thực hành thí nghiệm ở trường trung học phổ thông đóng vai trò quan trọng trong giảng dạy môn Sinh học.

NGHIÊN CỨU VÀ XỬ LÝ TÌNH HUỐNG TRONG GIẢNG DẠY CÁC BÀI THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM SINH HỌC Ở TRUNG HỌC PHỔ THÔNG GIÁP ĐẶNG NAM TRÂN Trường THPT Chuyên Quốc Học Huế Tóm tắt: Việc nghiên cứu xử lý tình giảng dạy thực hành thí nghiệm trường trung học phổ thơng đóng vai trị quan trọng giảng dạy mơn Sinh học Qua q trình nghiên cứu, chúng tơi phát số tình thực hành tìm nguyên nhân cách xử lý tình Trong dạy học Sinh học, sử dụng tình để xây dựng tập tình thực hành nhằm giúp học sinh trung học phổ thơng hình thành phát triển lực giải vấn đề Từ khóa: dạy học sinh học, tình thực hành, lực giải vấn đề Sinh học môn học khoa học thực nghiệm việc giảng dạy thực hành thí nghiệm đóng vai trị quan trọng việc giảng dạy sinh học trường trung học phổ thông (THPT) Trong thực tế, giáo viên (GV) học sinh (HS) thường gặp nhiều khó khăn việc giảng dạy thực thực hành thí nghiệm sinh học Từ xuất nhiều tình khó giải giảng dạy học thực hành TÌNH HUỐNG Theo quan điểm triết học, tình tổ hợp mối quan hệ cụ thể, đến thời điểm định liên kết người với chủ thể nhận thức Lúc này, chủ thể nhận thức biến thành chủ thể hành động tác động lên đối tượng nhằm đạt mục tiêu định Xét mặt tâm lý học: “Tình hệ thống điều kiện bên quan hệ với chủ thể, điều kiện tác động cách gián tiếp lên tính tích cực chủ thể đó” [1] Nói cách khái qt, Tình tồn thể việc xảy địa điểm, thời điểm, buộc người khác phải suy nghĩ, hành động giải Tình dạy học tổ hợp mối quan hệ xã hội cụ thể hình thành trình dạy học, mà HS trở thành chủ thể hoạt động với đối tượng nhận thức mơi trường dạy học nhằm mục đích dạy học cụ thể Xét mặt chủ quan, tình dạy học trạng thái bên sinh tương tác chủ thể với đối tượng nhận thức [1], [4], [5] VAI TRỊ CỦA THÍ NGHIỆM Trong q trình dạy học nói chung dạy học Sinh học nói riêng, thí nghiệm đóng vai trị quan trọng [2]: - Thí nghiệm mơ hình đại diện cho thực khách quan, sở xuất phát cho trình nhận thức HS - Thí nghiệm cầu nối lý thuyết thực tiễn Vì phương tiện giúp hình thành HS kỹ năng, kỹ xảo thực hành tư kỹ thuật - Thí nghiệm giúp HS sâu tìm hiểu chất tượng, trình sinh học 348 KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC TRẺ 2016 11/2016 - Thí nghiệm GV biểu diễn phải mẫu mực thao tác để qua HS học tập, bắt chước dần dần, HS tiến hành thí nghiệm (TN), HS hình thành kỹ thực hành TN - Thí nghiệm sử dụng để tổ chức hoạt động nhận thức HS với mức độ tích cực, tự lực sáng tạo khác MỘT SỐ TÌNH HUỐNG TRONG GIẢNG DẠY THỰC HÀNH SINH HỌC THPT 3.1 Thí nghiệm nhận biết tinh bột * Mục tiêu: Chứng minh có mặt tinh bột tế bào sống * Cơ sở khoa học: Amilose tinh bột có khả tương tác tạo phức hợp với iốt (phức hợp có màu xanh đặc trưng) * Chuẩn bị: Khoai lang sống; thuốc thử iốt (thuốc thử Lugol); ống nghiệm, pipet; cối sứ; giấy lọc * Cách tiến hành: Giã 50g khoai lang cối sứ, hòa với 20ml nước cất lọc lấy 5ml dịch cho vào ống nghiệm 1; lấy 5ml nước hồ tinh bột cho vào ống nghiệm 2; thêm vài giọt thuốc thử iốt (kali iotdua) vào hai ống nghiệm đồng thời nhỏ vài giọt thuốc thử iốt lên phần cặn giấy lọc; quan sát thay đổi màu giải thích * Kết thí nghiệm: Dung dịch ống nghiệm phần cặn giấy lọc cho thuốc thử iốt chuyển sang màu xanh * Các tình huống: Tình 1: Khơng biết cách chuẩn bị hồ tinh bột - Cách giải quyết: Cách chuẩn bị dung dịch hồ tinh bột 5%: Hòa tan 0,5g tinh bột nước cất, thêm nước cất sơi vào, khuấy đều, tiếp tục đun đến sôi, để nguội, thêm nước cất đến đủ 100ml Tình 2: Khơng có thuốc thử iốt - Cách giải quyết: + Cách pha thuốc thử Lugol: Hòa tan 2,5g KI 20ml nước cất, thêm 1g iốt, lắc cho tan hết, thêm nước cất đến 100ml + Sử dụng iốt y tế Tình 3: Nước hồ tinh bột khơng cho phản ứng màu đặc trưng với iốt - Nguyên nhân: + Do dung dịch hồ tinh bột cịn q nóng + Do dung dịch hồ tinh bột bị hỏng để lâu - Cách giải quyết: + Chỉ sử dụng hồ tinh bột để nguội + Chỉ sử dụng hồ tinh bột chuẩn bị thời gian ngắn, bảo quản lạnh Tình 4: Dung dịch ống nghiệm chuyển sang màu xanh cho thuốc thử iốt vào 349 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM – ĐẠI HỌC HUẾ CYS 2016 - Nguyên nhân: Do sơ suất thao tác thực hành thí nghiệm làm cho tinh bột bị rơi vào dịch chiết - Cách giải quyết: Cần cẩn thận q trình thí nghiệm 3.2 Thí nghiệm nhận biết protein Nguyễn Thị Quỳnh Oanh Người ta sử dụng phản ứng Biure để nhận biết có mặt protein mô động vật, thực vật * Chuẩn bị: 3ml sữa 10ml dung dịch lòng trắng trứng; dung dịch NaOH 10%; dung dịch CuSO4 1%; ống nghiệm * Cách tiến hành: - Lấy 3ml sữa 10ml dung dịch lòng trắng trứng (lấy lòng trắng trứng + 0,5l nước + 3ml NaOH) cho vào ống nghiệm - Nhỏ vài giọt dung dịch CuSO4 lắc ống nghiệm - Quan sát tượng xảy * Kết thí nghiệm: Dung dịch ống nghiệm chuyển sang màu tím * Các tình huống: Tình 5: Dung dịch lòng trắng trứng xuất kết tủa màu trắng - Nguyên nhân: Do nồng độ thích hợp, protein bị kết tủa mơi trường kiềm Tình 6: Dung dịch ống nghiệm chuyển sang màu xanh nhạt - Nguyên nhân: Cho nhiều dung dịch CuSO4 dung dịch chuyển sang màu xanh nhạt * Cách giải quyết: Nhỏ 10 giọt CuSO4 1% - giọt CuSO4 10% Tình 7: Khơng có dung dịch CuSO4 * Cách giải quyết: - Sử dụng (NH4)2SO4 (NH4)2SO4 làm kết tủa protein - Hoặc sử dụng TCA (tricloacetic acid) gây biến tính protein làm protein đơng tụ thành dạng keo khơng hịa tan 3.3 Thí nghiệm ảnh hưởng nhiệt độ, pH hoạt tính amilase * Mục tiêu: Chứng minh ảnh hưởng nhiệt độ, pH enzim * Cơ sở khoa học: Mỗi enzim có nhiệt độ tối ưu, enzim có hoạt tính cao Enzim khơng có hoạt tính nhiệt độ thấp, nhiệt độ tăng cao hoạt tính enzim tăng Nếu nhiệt độ cao, enzim bị biến tính dẫn tới bị hoạt tính Enzim amilase có hoạt tính tối đa mơi trường trung tính (pH = 7) Nếu dung dịch trở nên axit kiềm hoạt tính enzim bị giảm hoạt tính Tinh bột có phản ứng với iốt tạo thành phức màu xanh tím đặc trưng * Chuẩn bị: Dung dịch iốt 0,3%, axit HCl 5%, nước bọt pha loãng -3 lần Dung dịch tinh bột 1%, nước cất 350 KỶ YẾU HỘI NGHỊ KHOA HỌC TRẺ 2016 11/2016 * Cách tiến hành: - Lấy ống nghiệm, cho vào ống 2ml dung dịch tinh bột 1% - Ống thứ đặt nồi cách thủy sôi - Ống thứ hai đặt vào tủ ấm 40oC đặt cốc nước 40oC - Ống thứ ba đặt vào nước đá - Ống thứ tư, nhỏ vào 1ml dung dịch HCl 5% - Sau phút, cho vào ống 1ml dung dịch amilase (nước bọt pha lỗng) để nhiệt độ phịng thí nghiệm phút - Dùng dung dịch iốt 0,3% để xác định mức độ thủy phân tinh bột ống nghiệm * Kết thí nghiệm: - Ở ống nghiệm (đặt cốc nước ấm, pH = 7), dung dịch không chuyển màu amilase xúc tác trình thủy phân tinh bột điều kiện nhiệt độ khoảng 40oC pH trung tính - Các ống nghiệm cịn lại, dung dịch chuyển màu xanh tím thay đổi điều kiện nhiệt độ pH nên amilase bị hoạt tính, khơng xảy thủy phân tinh bột * Các tình huống: Tình 8: Ống nghiệm chuyển màu xanh tím - Nguyên nhân: Ở ống nghiệm xảy trường hợp sau: + Do thiếu enzim amilase dung dịch hồ tinh bột nên tinh bột chưa thủy phân hết + Do thời gian chưa đủ để tiến hành trình thủy phân tinh bột + Do nhiệt độ cao thấp làm giảm hoạt tính enzim amilase - Cách giải quyết: Cần pha liều lượng; để tủ ấm nồi nước 40oC (có nhiệt kế để kiểm tra nhiệt độ); đặt ống nghiệm thời gian phút Tình 9: Ống nghiệm 1, dung dịch khơng chuyển sang màu xanh tím - Ngun nhân: Do dung dịch cịn nóng, iốt bị thăng hoa - Cách giải quyết: Chỉ thêm thuốc thử iốt sau để ống nghiệm nhiệt độ phòng từ - 10 phút KẾT LUẬN Qua nghiên cứu thực nghiệm, nghiên cứu số tình giảng dạy thực hành sinh học trường THPT Chúng nhận thấy, tình nguồn tư liệu quan trọng để xây dựng tập tình sử dụng dạy học nhằm góp phần hình thành phát triển lực giải vấn đề cho HS TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] Bộ Giáo dục đào tạo (2014), Tài liệu bồi dưỡng viên chức làm công tác thiết bị dạy học trường THCS, Nxb Giáo dục Việt Nam Hoàng Việt Cường (2009), Luận văn nâng cao hiệu sử dụng thí nghiệm dạy học sinh học tế bào (Sinh học 10), Đại học Thái Nguyên Phan Đức Duy (1999), Sử dụng tập tình sư phạm để rèn luyện cho sinh viên kỹ dạy học sinh học, Luận án tiến sĩ giáo dục, Đại học Quốc gia Hà Nội 351 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM – ĐẠI HỌC HUẾ [4] [5] [6] [7] CYS 2016 Ngơ Diệu Nga (1998), “Tổ chức tình dạy học vật lý theo hướng phát triển lực tự chủ chiếm lĩnh tri thức cho học sinh PTTH sở”, Thông báo khoa học trường Đại học 1998, tr 76-80 Đặng Thị Oanh (1995), Dùng tốn tình mơ rèn luyện kỹ thiết kế công nghệ nghiên cứu tài liệu cho sinh viên khoa Hóa Đại học Sư phạm, Luận án Phó Tiến sĩ khoa học Sư phạm - Tâm lý, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Đào Như Phú (1998), Thí nghiệm thực hành Sinh học trường phổ thông trung học, Nxb Giáo dục Nguyễn Ngọc Quang (1989), Lý luận dạy học đại cương, Tập 2, Trường Cán Quản lý Giáo dục Trung ương Title: A STUDY ON DEALING WITH UNEXPECTED SITUATIONS IN BIOLOGY EXPERIMENT CLASS AT HIGH SCHOOL Abstract: The capacity to deal with an unexpected situation in experiment class is essential in teaching biology at high school This article proposed a certain number of experiment situations, their causes and solutions These situations could be applied in designing situational exercises, which help develop students’ problem-solving capacity Keywords: teaching biology, experimentsituation, problem solving skills GIÁP ĐẶNG NAM TRÂN Học viên Cao học, Khóa 23 (2014-2016), chuyên ngành Lý luận Phương pháp dạy học môn Sinh học, trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế Nơi công tác: Trường THPT Chuyên Quốc Học Huế Địa liên lạc: 27 kiệt 373, đường Bùi Thị Xuân, thành phố Huế Số điện thoại: 0974346492, Email: Giapdangnamtran@gmail.com 352 ... thuốc thử iốt sau để ống nghiệm nhiệt độ phòng từ - 10 phút KẾT LUẬN Qua nghiên cứu thực nghiệm, nghiên cứu số tình giảng dạy thực hành sinh học trường THPT Chúng nhận thấy, tình nguồn tư liệu quan... sáng tạo khác MỘT SỐ TÌNH HUỐNG TRONG GIẢNG DẠY THỰC HÀNH SINH HỌC THPT 3.1 Thí nghiệm nhận biết tinh bột * Mục tiêu: Chứng minh có mặt tinh bột tế bào sống * Cơ sở khoa học: Amilose tinh bột... nghệ nghiên cứu tài liệu cho sinh viên khoa Hóa Đại học Sư phạm, Luận án Phó Tiến sĩ khoa học Sư phạm - Tâm lý, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Đào Như Phú (1998), Thí nghiệm thực hành Sinh học