Cơsởlýluậncủađềtài
Nănglựcthựcnghiệm
Trên cơ sở tổng quan những vấn đề về năng lực đã được phân tích trongmục1.1.1,trongnghiêncứunàychúngtôisửdụngkháiniệmnănglựcsauđây:
Năng lực là sự làm chủ những hệ thống kiến thức, kĩ năng, thái độ và vậnhành (kết nối) chúng một cách hợp lý vào thực hiện thành công nhiệm vụ hoặcgiải quyết hiệu quả vấn đề đặt ra của cuộc sống Theo khái niệm này, năng lựcgồm3 thànhtốcơbản,đólà:kiếnthức,kĩnăngvà thái độ.
Việc sử dụng khái niệm năng lực trên sẽ thuận lợi trong việc xác định cáccăn cứ để xây dựng hệ thống bài tập thực nghiệm và đánh giá sự phát triển nănglực thực nghiệm của học sinh, bởi vì khái niệm trên chỉ ra các thành tố của nănglực, trên cơ sở đó định hướng xây dựng các bài tập tác động vào từng thành tốcũngnhưkiểmtra sựpháttriểntừngthànhtốcủanănglực.
TheoĐạiTừđiểnTiếngV i ệ t ( N g u y ễ n N h ư Ý , 1 9 9 9 ) , t h ự c n g h i ệ m l à tạo ra những biến đổinhất địnhc ủ a s ự v ậ t đ ể x e m x é t n h ữ n g h i ệ n t ư ợ n g n à o đó hoặc kiểm tra tính đúng sai của các lý thuyết, của những ý kiến hoặc gợi ranhữngýkiếnmới.
Theo Từ điển Giáo dục học( B ù i H i ề n , 2 0 1 3 ) , t h ự c n g h i ệ m l à p h ư ơ n g pháp nghiên cứu khoa học nhằm theo dõi, quan sát, kiểm tra, đánh giá kết quảthu được theo giả thuyết đã nêu bằng cách tạo ra những điều kiện nhất định chosựvật,hiệntượngđược đưa vàothử.
Trong nghiên cứu khoa học, thực nghiệm được hiểu là quá trình thu thập,phân tích thông tin để kiểm chứng cho một giả thuyết khoa học đã được đặt ra.Do đó, theo chúng tôi,thựcnghiệmcónghĩarộnghơn thínghiệm,cụ thể:
+ Thực nghiệm có thể được thực hiện bằng việc nghiên cứu, tổng hợp,phân tích các tài liệu, các bằng chứng thu được…(ví dụ trong nhiều nghiên cứuvềlịchsử,khảocổ…).
+ Thực nghiệm có thể được thực hiện bằng việc theo dõi, quan sát các sựvật,hiệntượngvốncótrongtựnhiên(vídụtrongnhiềunghiêncứuvềthiênvăn).
+ Thực nghiệm có thể được thực hiện bằng việc tiến hành các thí nghiệm:tạo ra những biến đổi ở đối tượng nghiên cứu để quan sát, thu thập dữ liệu (ví dụtrong nhiềunghiêncứuvềyhọc,sinhhọc,hóahọc,vậtlí…).
TheoPhạmHữuTòng(2001),thínghiệmlàquátrìnhtạoramộthiệntượng,mộtsựbiếnđ ổinàođótrongđiềukiệnxácđịnhđểquansát,thuthậpdữliệu.
Tómlại,thựcnghiệmtrongkhoahọclàmộtphươngphápnghiêncứu.Nhưvậy, có thể hiểu thí nghiệm chỉ là một phương án trong thực nghiệm Tuy nhiên,thí nghiệm là phương án chủ yếu để thu thập thông tin trong nghiên cứu lĩnh vựckhoahọc thực nghiệm.
Trong nghiên cứu luận án này, phương thức thực nghiệm được thực hiệnchủ yếu bằng các thí nghiệm và các thí nghiệm được sử dụng là các thí nghiệmmang tínhchấtđạidiện.
Cóthể nhìnnhậnthêm vềThực nghiệm,Thí nghiệm dướigóc độm ụ c đíchthựchiệnvà phương pháp thựchiệntrongso sánh sauđây:
1/ Trong nghiên cứu khoa học (nhất là đối với lĩnh vực khoa học thựcnghiệm),t h ự c n g h i ệ m đ ư ợ c t h ự c h i ệ n c h ủ y ế u b ằ n g v i ệ c t i ế n h à n h c á c t h í nghiệm Trong trường hợp này, mục đích thí nghiệm chính là mục đích của thựcnghiệmvàphươngpháp thí nghiệmchính làphươngpháp thựcnghiệm.
2/ Tuy nhiên, trong dạy học, khi đề cập đến phương pháp thí nghiệm vàphương pháp thực nghiệm thường được hiểu là phương pháp dạy học Do đó,theo chúng tôi, chúng lại có một hàm ý khác nhau về tiếp cận mục đích sử dụngthựcnghiệm/thínghiệmtrongdạyhọc,cụthể:
+ Phương pháp thực nghiệm trong dạy học là việc sử dụng các thựcnghiệm để tổ chức cho học sinh nhận thức theo con đường nghiên cứu khoa học.Mục đích sử dụng thực nghiệm trong trường hợp này nhằm rèn luyện cho họcsinhcáckĩnăngcủaquá trìnhnghiên cứukhoahọc.
+ Phương pháp thí nghiệm trong dạy học là việc sử dụng các thí nghiệmnhằm mục đích nâng cao chất lượng lĩnh hội kiến thức cho học sinh Trongtrường hợp này, giáo viên chưa có nhiều chủ ý đến việc tổ chức cho học sinhnhậnt h ứ c t h e o c o n đường n g h i ê n c ứ u kh oa h ọ c , cũngn h ưr è n l u y ệ n c h o h ọ c sinh các kĩnăngcủaquá trìnhnghiêncứukhoahọc.
Như vậy, để rèn luyện và phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh thìgiáo viên phải dạy học sinh phương pháp thực nghiệm chứ không chỉ là phươngphápthínghiệm.
Trên cơ sở đó, trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng thuật ngữ thựcnghiệmđểthốngnhấtvớithuậtngữnănglựcthựcnghiệmvàtiếpcậnvớimụctiêurènluyện,phátt riểnchohọcsinhcáckĩnăngcủaquátrìnhnghiêncứukhoahọc.
Căn cứ theo logic quá trình, chúng tôi xác định quá trình hoạt động thựcnghiệm cấu trúc: đề xuất giả thuyết thực nghiệm → thiết kế phương án thựcnghiệm → tiến hành thực nghiệm và thu thập kết quả thực nghiệm → phân tíchkếtquảthựcnghiệmvàrútrakếtluậnkhoahọc.
Trong dạy học, việc tiến hành thu thập dữ liệu để làm cơ sở kết luận chogiả thuyết thực nghiệm không nhất thiết đòi hỏi học sinh phải trực tiếp tiến hànhcác thực nghiệm trên đối tượng thật để thu thập dữ liệu mà có thể tổ chức chohọc sinh so sánh, phân tích, suy luận…dựa trên các tình huống của bài tập thựcnghiệmgiả định,từđó có cơsởđểkếtluậnchogiả thuyết thực nghiệm.
Cấutrúccủanănglựcthựcnghiệm
Mỗi yếu tố cấu trúc của năng lực thực nghiệm chúng tôi gọi là một nănglực thành phần của năng lực thực nghiệm vì mỗi yếu tố đó đã phản ánh một quátrình hoạt động để tạo ra một sản phẩm có tính trọn vẹn nhất định của quá trìnhthựcnghiệm.
Các năng lực thành phần của năng lực thực nghiệm được sắp xếp theomộtl o g i c cấ u t h à n h n ăn g l ự c t h ự c n gh iệ mv à n ó c h í n h là lo gi c c ủ a q u á t r ì n h hoạt động thực nghiệm Do đó, cũng có thể quan niệm mỗi năng lực thành phầnlàmộttiêuchí củanănglực thựcnghiệm.
Năng lực thực nghiệm có cấu trúc gồm các năng lực thành phần sau: nănglựchìnhthànhgiảthuyếtthựcnghiệm;nănglựcthiếtkếphươngánt h ự c nghiệm; năng lực tiến hành thực nghiệm và thu thập kết quả thực nghiệm; nănglựcphântíchkếtquảthựcnghiệmvà rútrakếtluận.
Giả thuyết thực nghiệm là một nhận định sơ bộ, một kết luận giả định vềbản chấtsựvậtđượcđưa rađểchứngminhhoặc bác bỏ.
Năng lực hình thành giả thuyết thực nghiệm là khả năng người học đưa ranhữngnhậnđịnh sơbộhaykếtluậngiả địnhcógiátrịvềbảnchất sựvật.
Quá trình hình thành giả thuyết thực nghiệm có thể được thực hiện theologiccáchànhđộngsau:
Tiếp cận vấn đề thực nghiệm → Làm xuất hiện các liên tưởng → Đặt cáccâu hỏi nghiên cứu liên quan đến các liên tưởng → Phân tích, sàng lọc các câuhỏi để hìnhthành giảthuyếtthựcnghiệm.
Trong dạy học, giả thuyết thực nghiệm được người học đưa ra có thể đúnghoặc có thể sai Tuy nhiên, giáo viên nên yêu cầu học sinh có những suy luậnlogic trên cơsởlýthuyết đãbiết đểhìnhthành giả thuyết thựcnghiệm.
Căn cứ vào từng nội dung thực nghiệm và năng lực của người học, giáoviên sẽ đưa ra các nhiệm vụ ở các mức độ khác nhau để tổ chức bồi dưỡng nănglực hình thành giả thuyết thực nghiệm cho người học Trong việc tổ chức bồidưỡng năng lực hình thành giả thuyết thực nghiệm cho người học, chúng tôi chiathành 2 mức độchính,cụ thể nhưsau:
- Mức độ cơ bản:Học sinh xác định giả thuyết thực nghiệm từ phương ánthựcnghiệmchotrước.
Giáo viên cung cấp cho học sinh một phương án tiến hành thực nghiệmhoàn chỉnh( d ư ớ i d ạ n g m ô t ả b ằ n g k ê n h c h ữ , k ê n h h ì n h h o ặ c c á c v i d e o … ) S a u đó yêu cầu học sinh phân tích phương án thực nghiệm và xác định giả thuyết chothựcnghiệmđó.
Việc yêu cầu người học phân tích phương án thực nghiệm hoàn chỉnh chotrướcđểxácđịnhgiảthuyếtcủathựcnghiệmgiúpngườihọcvừacủngcốkiếnthứcvềgiảthuyếtthự cnghiệm,vừarènluyệnkĩnănghìnhthànhgiảthuyếtthựcnghiệm.
- Mức độ nâng cao:Học sinh xác định giả thuyết thực nghiệm từ vấn đềkhoahọc chotrước.
Học sinh được tiếp cận với vấn đề khoa học và từ vấn đề khoa học đượctiếp cận,họcsinhphải phân tích,suyluận,…đểđưaragiảthuyếtthựcnghiệm.
- Phương án thực nghiệm là những dự kiến về cách thức, trình tự tiến hànhthực nghiệm trong hoàn cảnh, điều kiện nhất định nào đó để thu được kết quảthựcnghiệmmongmuốn.
- Năng lực thiết kế phương án thực nghiệm là khả năng người học đề xuấtđược các yếu tố cần thiết cho việc triển khai thực nghiệm; bố trí thực nghiệm vàxácđịnhđượcquytrìnhtiếnhànhthựcnghiệm đểthuđượckết quả mongmuốn.
Từgiảthuyếtthực nghiệmđãcó, đểthiết kếđượcphươngánthựcnghiệm,người họccần:+Xácđịnhđượcbiếnđộclập,biếnphụthuộcvàcácyếutốcốđịnhtrongthựcnghiệm.+Xácđịnh vàlựachọnđượcđối tượng thựcnghiệm.
+Nêuđượccácnguyênvậtliệu,trangthiếtbị,dụngcụ,hóachấtcầnthiếtcho tiếnhànhthực nghiệm.
+Xácđịnhđượcquytrình(cácbước)kĩthuậtđểthựchiệnphươngphápthựcng hiệmđã đề xuất.
- Mức độ cơ bản:Học sinh phân tích phương án thực nghiệm cho trướcGiáoviênc un gc ấp ch o họcsi nh mộ tp hư ơn gá n tiếnhà nh th ực n gh iệ m hoànchỉnh(dướidạngmôtảbằngkênhchữ,kênhhìnhhoặccácvideo…).Sauđó yêucầu học sinhphân tíchphươngán thực nghiệm để:
+ Xác định được đối tượng của thực nghiệm đã mô tả, các biến độc lập,biếnphụ thuộcvàcácyếu tố cốđịnh trongphươngánthựcnghiệm.
+ Nêu được các nguyên vật liệu, trang thiết bị, cụng cụ, hóa chất cần thiếtcho tiếnhànhthựcnghiệmđãmô tảvàý nghĩa của chúng.
+ Nêu được quy trình kĩ thuật (hoặc phân tích được một số kĩ thuật) trongquátrìnhtiếnhànhthực nghiệmđãmôtả.
+Dựđoán kết quảcủa thựcnghiệmđã môtả.
Như vậy, mức độ này giúp học sinh nhận biết được rằng để có một phươngán thực nghiệm tốt cần có những yêu cầu về nguyên vật liệu, cách thiết kế thựcnghiệm, các bước tiến hành thực nghiệm, các thao tác kĩ thuật tiến hành thựcnghiệm, dự đoán kết quả thực nghiệm….
Thực hiện tốtc á c y ê u c ầ u ở m ứ c đ ộ nàyl à c ơ s ở đ ể h ọ c s i n h t h ự c h i ệ n đ ư ợ c n ă n g l ự c t h i ế t k ế p h ư ơ n g á n t h ự c nghiệmởmứcđộnângcao.
- Mức độ nâng cao:Học sinh thiết kế phương án thực nghiệm trên cơ sởcho trước các nguyên vật liệu cần thiết để tiến hành thực nghiệm hoặc học sinh tựđềxuấtcácnguyênvậtliệucầnthiếtvàthiếtkếphươngánthựcnghiệmtrêncơsởgiảth uyếtcủathực nghiệmđã biết.
Là khả năng người học sử dụng hợp lý, có hiệu quả các thiết bị, dụng cụ vàquy trình thao tác kĩ thuật để tiến hành thực nghiệm và quan sát, ghi chép, thuthậpkếtquảtrongquá trình thựcnghiệm.
Từ phương án thực nghiệm đã được đề xuất, để việc tiến hành thực nghiệmvàthuthập kếtquảthực nghiệmđạt được kết quả,người học cần:
- Tiếnhànhcácthaotáckĩthuậttheođúngquytrình;sửdụnghợplý, khéoléocác thiếtbị,dụngcụ,hóa chấttrongtừngthao tác.
Mức độ bồi dưỡng năng lực tiến hành thực nghiệm và thu thập kếtquả thực nghiệm
- Mứcđ ộ c ơ b ả n : N g ư ờ ih ọ c t i ế n h à n h t h ự c n g h i ệ m v ớ i c á c t h a o t á c í t phứctạp,dễquansát,thuthậpdữliệuthựcnghiệm. Ở mức độ này, học sinh chỉ cần thực hiện đúng các bướct h e o q u y t r ì n h chotrước để tiến hànhthực nghiệm, đồng thờiquan sát, ghi chép,t h u t h ậ p k ế t quảthực nghiệmtheoyêucầu chotrước.
- Mức độ nâng cao:Người học tiến hành thực nghiệm với các thao tácphức tạp hơn, đòi hỏi sự khéo léo về kĩ thuật và cần có phương pháp hợp lý trongthu thậpdữliệuthựcnghiệm. Ở mức độ này, học sinh phải thực hiện các thao tác phức tạp, khéo léo.Đồng thời, học sinh phải xác định được nội dung và phương pháp hợp lý để quansát, ghi chép, thu thập kết quả thực nghiệm (Quan sát, ghi chép, thu thập cái gì?Quansát,ghi chép,thuthập kếtquảthựcnghiệmnhưthếnào?).
Giátrịsưphạmcủaphát triển nănglực thực nghiệmcho học sinh trongdạyhọcSinhhọcởtrườngphổthông 27 1.2.4.Bàitậpthựcnghiệm 28 1.2.5.Vaitròcủabàitậpthựcnghiệm
- Phát triển năng lực nói chung và năng lực thực nghiệm nói riêng cho họcsinh sẽ làm thay đổi nhận thức của giáo viên, đồng thời đòi hỏi người giáo viênphải thiết kế được các hoạt động học tập cho chính người học mà ở đó các hoạtđộnghọctậpphảitíchhợpđượccáckiếnthức,kĩnăng,tháiđộvốnlàcácyếutốcơsở của năng lực Để làm tốt điều này, người giáo viên phải tự nghiên cứu, bồidưỡngđểtraudồichuyênmônnghiệpvụ,đổimớinhậnthức,đổimớiphươngphápdạyh ọcđểđápứngđượcmụctiêuhìnhthànhvàpháttriểnnănglựcngườihọc.
- Năng lực thực nghiệm là năng lực chuyên biệt không chỉ đối với mônSinh học mà còn đối với các môn khoa học thực nghiệm Nó có vị trí quan trọngtrong mục tiêu giáo dục ở trường phổ thông Do đó, phát triển năng lực thựcnghiệm cho học sinh trong dạy học Sinh học ở trường phổ thông không chỉ thựchiệnm ụ c t i ê u d ạ y h ọ c m ô n S i n h h ọ c m à c ò n g ó p p h ầ n h ì n h t h à n h n ă n g l ự c chung trong chuẩnđầu rachương trìnhgiáodụcphổthông.
- Năng lực chỉ được hình thành và phát triển thông qua hoạt động, do đótrong tiếp cận phát triển năng lực người học, kiến thức, kĩ năng của môn họcchưa phải là mục tiêu cuối cùng, mà chúng phải được học sinh vận dụng để thựchiện thành công hoạt động học tập của mình Theo tiếp cậnn à y , g i á o v i ê n s ẽ phải chuyểnđơn vị của bài họctừ nội dung kiến thức môn học thành các hoạtđộng học tập cho học sinh Như vậy, hoạt động học tập vừa là mục tiêu, vừa lànội dung,phươngphápcủa quátrìnhdạyhọc.
- Trong tiếp cận phát triển năng lực người học, người học phải trực tiếpthamgiavàocáchoạtđộnghọctập,phảitựmìnhthựchiệncácnhiệmvụhọ ctập để làm ra sản phẩm giáo dục cho chính mình Do đó, tri thức người học cóđược là thông qua trải nghiệm, đồng thời người học sẽ chủ động, tíchc ự c v à sángtạohơntrongquá trìnhhọc tập.
- Phát triển năng lực không chỉ giúp người học tự mình chiếm lĩnh, củngcố tri thức mà còn giúp người học rèn luyện, phát triển kĩ năng, vận dụng kiếnthức vào thực tiễn và thích nghi linh hoạt trong các điều kiện học tập Điều nàylàmchotrithức người họ cchiếm lĩnhđượctrở nêncóýng hĩ a đối vớing ườihọc Do đó, làm cho người học yêu thích môn học hơn và lúc đó việc hình thànhkiến thức, rèn luyện kĩ năng, thái độ, giáo dục giá trị cho học sinh được tích hợpnhuần nhuyễntrongmốiquanhệnhânquả.
Như vậy, có thể nói, tiếp cậnm ụ c t i ê u p h á t t r i ể n n ă n g l ự c t h ự c n g h i ệ m cho học sinh trong dạy học Sinh học ở trường phổ thông sẽ làm thay đổi cáchdạy của giáo viên và cách học của học sinh theo hướng tích cực hóa hoạt độnghọc tập, đồngthời phátt r i ể n đ ư ợ c ở h ọ c s i n h n ă n g l ự c c h u n g v à n ă n g l ự c chuyên biệt.
Trên cơ sở tổng hợp những quan điểm, khái niệm về bài tập đã được nhiềutácgiảđưara;chúngtôiđềxuấtkháiniệmbàitậpvàbàitậpthựcnghiệmnhưsau:
- Bài tập là một dạng nhiệm vụ học tập có cấu trúc gồm những dữ kiện vànhững yêu cầu đòi hỏi người học phải thực hiện để nâng cao chất lượng lĩnh hộikiếnthứchoặcrènluyệncáckĩnăngvàpháttriểnnănglựcchongườihọc.
- Bài tập thực nghiệm là một dạng nhiệm vụ học tập có cấu trúc gồmnhững dữ kiện và nhữngyêu cầu đòihỏi người học phảithựchiệnb ằ n g h o ạ t độngthựcnghiệm,quađópháttriểnnănglựcthựcnghiệmchongườihọc.
Có thể nói, quá trình thực hiện bài tập thực nghiệm chính là quá trìnhthực hiện các hoạt động thực nghiệm, do đó sẽ rèn luyện và phát triển năng lựcthựcnghiệmchongườihọc.
Bài tập thựcnghiệmgồm2 tậphợp cơbản
+ Những dữ kiện: là những thông tin được cho trước trong bài tập, làm cơsở cho người học định hướng tư duy vàđ ị n h h ư ớ n g t h ự c h i ệ n c á c t h a o t á c v ậ t chất nhằmgiảiquyếtcóhiệuquảnhữngyêucầucủa bàitập.
+ Những yêu cầu: là cái mà người học phải thực hiện, nó chính là kết quảmong muốn người học cần đạt được Trong quá trình thực hiện các yêu cầu củabài tập thực nghiệm người học sẽ chiếm lĩnh, nâng cao chất lượng tri thức và rènluyện được cáckĩnăng củaquá trìnhthựcnghiệm.
Như vậy, sau khi tiếp cận với bài tập thực nghiệm, nhiệm vụ đầu tiên củangười học là phải thiết lập đượcmối quan hệ logic giữanhững dữ kiện vày ê u cầucầntìmcủabàitập.Đâylàhànhđộngcốtlõichoquátrìnhtìmtòitiếptheovà v ì v ậ y giát r ị r è n l u y ệ n n ă n g l ự c t hự cn g h i ệ m đượcq u y ế t đ ị n h b ở i c á c h r a logicc ấutrúcbàitập.
+)Căn cứvào mứcđộnhậnthức (độkhó),bài tập thựcnghiệmđượcchiathành:
+)Căn cứvào hình thứcthựchiện,bài tậpthựcnghiệmđượcchiathành:
- Bàitậpthựcnghiệmgiảđịnh. Đối với mỗi loại bài tập thực nghiệm, chúng tôi xây dựng ở 2 mức độ (mứcđộcơbảnvàmứcđộnângcao)tươngứngvớicácmứcđộkhácnhaucủanănglực:
Bài tập ở mức độ cơ bản:nhằm phù hợp với năng lực thực tại (năng lựcđầu vào) của người học và việc thực hiện tốt các bài tập ở mức độ cơ bản là cơ sởđểngườihọc thựchiệncácbàitậpởmứcđộnângcao.
Bài tập ở mức độ nâng cao:nhằm hướng tới mục tiêu về năng lực mongmuốn ngườihọcđạt được (nănglực đầu ra củangười học).
Việc phân loại bài tập thực nghiệm theo các cách khác nhau như trên nhằmthuận lợi trong việc xây dựng và sử dụng đa dạng các bài tập thực nghiệm theotiếp cận phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh Trong luận án này, các bàitập phân loại theo nhóm các năng lực thành phần của năng lực thực nghiệm đượcsử dụng làm cốt lõi vì các bài tập cơ bản; bài tập nâng cao; bài tập thực nghiệmtrênđốitượngthật; bài tập thực nghiệm giả định đềuhướng tới hìnht h à n h v à phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh Theo đó, mỗi năng lực thành phầncủa năng lực thực nghiệm sẽ được rèn luyện cho học sinh bằng các bài tập thựcnghiệmtươngứng thôngqua2mứcđộ(đó là cơbảnvànângcao).
Căn cứ vào các năng lực thành phần của năng lực thực nghiệm, bàitập thực nghiệmđược chiathành:
+ Bài tập hình thành giả thuyết thực nghiệm: Là những bài tập đòi hỏingười học tiếp cận được vấn đề thực nghiệm, đề xuất, sàng lọc, phân tích các câuhỏin g h i ê n c ứ u đ ể d ẫ n đ ế n h ì n h t h à n h đ ư ợ c g i ả t h u y ế t t h ự c n g h i ệ m c ó g i á t r ị hoặc đòi hỏi người học phải phân tích các thông tin cho trước của bài tập để xácđịnhđượcgiả thuyết thựcnghiệm.
- Bài tập cơ bản:Dạng bài tập hình thành giả thuyết thực nghiệm từphương ánthựcnghiệmchotrước.
Thông tin cho trước của bài tập ở mức độ này thường là mô tả (bằng kênhhình hoặc kênh chữ) quá trình tiến hành thực nghiệm, hoặc một công đoạn củaquá trình thực nghiệm Sau đó, yêu cầu học sinh xác định giả thuyết của thựcnghiệmđó.
Dạngbàitậpnàygiúphọcsinhtiếpcậncụthểnộidungthựcnghiệmvàquátrìnhthựcnghiệm,t ạođiềukiệnđểhọcsinhcónhiềuthôngtinchotrước,thuậnlợichoviệchìnhthànhgiảthuyếtthựcnghiệm.Ởmứcđộnày,logiccáccâuhỏicóthểđượcđặtrađểdẫndắthọcsinhhìnhthànhgiảthuyếtthựcnghiệmlà:
(1) Mục đích của thực nghiệm nói trên là gì?(Mục đích thực nghiệm gắnliềnvới giả thuyết của thực nghiệm, bởi xác định đượcmụcđ í c h t h ự c n g h i ệ m học sinh mới có cơ sở để hình thành giả thuyết cho thực nghiệm đó. Đối với mứcđộcâuhỏinày,ngườihọcthường chỉđưara 1phương ántrảlời duynhất).
Cơ sởthựctiễncủađềtài
Mụcđíchđiềutra
Đánh giá thực trạng việc dạy và học thực hành bộ môn Sinh học ở cáctrườngTHPT hiệnnay;x á c địnhnh ữn g yếutố khókhănđốivớigi áo viênvàh ọc sinh trong quá trình dạy và học thực hành bộ môn Sinh học Đồng thời, tìmhiểu nhận thức của giáo viên và thực trạng việc xây dựng, sử dụng bài tập thựcnghiệm trong dạy học Sinh học theo hướng phát triển năng lực thực nghiệm chohọcsinh.
Nộidungđiềutra
- Mộtsốcơsởvậtchất,trangthiếtbị, dụngcụ,hóa chấtphục vụcho côngtácthựchànhbộmônSinh học.
Phươngphápđiềutra
Chúng tôi xây dựngcácphiếu điềutrachogiáoviênvàc h o h ọ c s i n h(xem phụ lục1)dựa trên các nội dung cần điều tra và tiến hành điều tra để thuthậpkếtquả.
Đốitượngđiềutra
+ Tổng số 617 học sinh lớp 11 và lớp 12 ở 6 trường THPT trong năm học2012– 2013, gồm: Trường THPT Nho Quan C (huyện Nho Quan – tỉnh NinhBình);Trường THPT Vũ Duy Thanh (huyện Yên Khánh – tỉnh Ninh Bình);Trường THPTTriệu Sơn 3 (huyện Triệu Sơn – tỉnh Thanh Hóa); TrườngTHPTThựcNghiệm(thuộcViệnKhoahọcGiáodụcViệtNam);TrườngTHPTChuVănAn(H àNội);TrườngTHPTChuyênLàoCai(tỉnhLàoCai),cụthểnhưsau:
Bảng1.4.Danhsáchcáctrường THPTđềtài đãtiếnhànhđiềutra thựctrạng
STT TênTrường khảosát Sốlớpkhảosát Sốphiếukhảosát thuđược
+ Tổng số 120 giáo viên môn Sinh học cấp THPT, cụ thể như sau: 23 giáoviên môn Sinh học của 6 trường THPT nói trên (4 GV Trường THPT Nho QuanC; 3 GV Trường THPT Vũ Duy Thanh; 6 GV Trường THPT Triệu Sơn 3; 1 GVTrường THPT Thực Nghiệm; 5 GV Trường THPT Chu Văn An, 4 GV TrườngTHPT Chuyên Lào Cai); 56 giáo viên môn Sinh học của các trường phổ thôngDân tộc nội trú (cấp THPT) tham dự đợt tập huấn Giáo dục bảo vệ môi trườngtrongcáctrườngphổthôngdântộcnộitrú(cấpTHPT)doVụGiáodụcdântộctổchứctháng7/2012tại2tỉnhNinhBìnhvàQuảngTrị;41giáoviênmônSinhhọccấp THPT (trong số các giáo viên mônSinh học ở Hà Nội) tham dự Hội nghị tậphuấnđầunămhọc2013-2014doSởGiáodụcvàĐàotạoHàNộitổchức.
Kếtquảđiềutra
Saukhiphântích,xửlýsốliệutừ617phiếuđiềutrahọcsinhvà120phiếuđiềutragiáoviên ,chúngtôithuđượckếtquả nhưsau:
1.3.5.1 Về cơ sở vật chất, trang thiết bị, dụng cụ, hóa chất phục vụ cho công tácthựchànhbộmônSinhhọc
Kết quảđiều travềcơsởvậtchất,trang thiếtbị phụcvụcông tácthựchànhthí nghiệmbộmôn Sinhhọc ở cáctrườngđiềutrađược thểhiệnởbảngsau:
Bảng 1.5 Kết quả điều tra về cơ sở vật chất, trang thiết bị phục vụ công tácthựchànhthí nghiệmbộmônSinhhọc
Trang thiết bị, dụng cụ,hóachấtphụcvụcôngtácthự chành, thí nghiệm bộ mônSinhhọc Đầyđủ 73 60,8%
Chưađầyđủ 47 39,2% Đảmbảo chấtlượng đểđạt đượckếtquảthínghiệm 31 25,8%
Những khó khăn chủ yếuvề cơ sở vật chất để đápứngc ô n g t á c t h ự c h à n h , thínghiệm
Kết quả bảng 1.5 cho thấy có 60,8% giáo viênđ ư ợ c h ỏ i c h o r ằ n g t r ư ờ n g của các thầy/cô được trang bị đầy đủ các trang thiết bị, dụng cụ, hóac h ấ t p h ụ c vụ cho công tác thực hành thí nghiệm môn Sinh học Tuy nhiên, chỉ có 25,8%giáo viên được hỏi cho rằng các trang thiết bị, dụng cụ, hóa chất đảm bảo chấtlượng để đạt được kết quả thí nghiệm và có đến 74,2% giáo viên được hỏi chorằng các trang thiết bị, dụng cụ, hóa chất chưa đảm bảo chất lượng để đạt đượckết quả thí nghiệm.Khi được hỏi về những khó khăn chủ yếu để đáp ứng côngtác thực hành, thí nghiệm thì có đến 75,8% giáo viên cho rằng khó khăn về hóachất và56,7%giáo viênchorằngkhó khănvề mẫu vật.
Từ kết quả trên chúng tôi nhận thấy rằngn h ữ n g k h ó k h ă n v ề t r a n g t h i ế t bị, dụng cụ, hóa chất và mẫu vật có ảnh hưởng không nhỏ đến mức độ tổ chứcthựchànhthí nghiệmtrongdạyhọcbộmôn Sinhhọc ởtrườngphổthông.
1.3.5.2 Nhận thức của giáo viên và học sinh về vai trò của thực hành thí nghiệmtrongdạy vàhọc bộmônSinhhọc ởtrườngphổthông
Kết quả xử lý câu hỏi điều tra nhận thức của giáo viên và học sinh về vaitrò của thực hành trong dạy và học bộ môn Sinh học ở trường phổ thông đượcchúng tôithể hiệnởbảng1.6 dướiđây:
Bảng 1.6 Kết quả điều tra nhận thức của giáo viên và học sinh về vai trò củathựchànhtrongdạyvàhọcbộ mônSinhhọcởtrường phổ thông
Vaitròcủathựch à n h thí nghiệm trong dạy vàhọc bộ môn Sinh học ởtrườngphổthông
Kết quả ở bảng 1.6 cho thấy, đa số giáo viên và học sinh đều đánh giá caovai trò của thực hành trong dạy và học bộ môn Sinh học ở trường phổ thông (với100% giáo viên và 97,4% học sinh được hỏi đánh giá vai trò rất cần thiết và cầnthiết) trong đó có 80,8% giáo viên và 62,1% học sinh đánh giá vai trò ở mức rấtcầnthiếtcủaviệc thực hành. Để đánh giá việc cụ thể hóa nhận thức về vai trò của thực hành vào thựctiễn dạy học bộ môn Sinh học ở trường phổ thông, chúng tôi thiết kế câu hỏi vàtiến hành điều tra về thực trạngd ạ y h ọ c t h ự c h à n h b ộ m ô n S i n h h ọ c ở t r ư ờ n g phổ thông,xửlýsốliệuđiều tra chúngtôithuđượckếtquả nhưsau:
Bảng 1.7 Kết quả điều tra thực trạng sử dụng và tổ chức thực hành thí nghiệmtrongdạy họcSinhhọcởtrườngphổ thông
Mức độ sử dụng thựchành thí nghiệm củagiáoviêntrongdạyh ọcbộ mônSinhhọc
Số liệu ở bảng 1.7 cho thấy mức độ sử dụng thực hành thí nghiệm trongdạy học Sinh học ở trường phổ thông của giáo viên là chưa cao( c h ỉ c ó 9 , 2 % giáo viên được hỏi cho rằng thường xuyên sử dụng thực hành thí nghiệm trongdạy học và có 8,3% học sinh nhất trí cho rằng giáo viên thường xuyên sử dụngthực hành thí nghiệm trong dạy học) Phần lớn giáo viên thỉnh thoảng và hiếmkhi sử dụng thực hành thí nghiệm trong dạy học Số liệu điều tra cũng cho thấycó 13,3% giáo viên được hỏi cho biết họ không sử dụng thực hành thí nghiệmtrong dạy học và con số này còn cao hơnk h i h ỏ i h ọ c s i n h ( c ó đ ế n 2 1 , 4 % h ọ c sinh được hỏi cho biếtgiáo viênkhôngs ử d ụ n g t h ự c h à n h t h í n g h i ệ m t r o n g dạy học).
Qua điều tra và xử lý số liệu ở bảng trên, chúng tôi nhận thấy trong thựctiễn dạy học có rất ít giáo viên thực hiện đầy đủ các bài thực hành thí nghiệmtrong SGK(chỉ có 17,5% giáo viên cho rằng mình thực hiện đầy đủ các bài thựchành thí nghiệm trong SGK) và có 20,4% học sinh được hỏi cho rằng giáo viênkhôngthựchiệncácbàithực hành thínghiệmtrongSGK.
Từ kết quả trên, chúng tôi thấy rằng giáo viên nhận thức rõ về vai trò củathực hành thí nghiệm trong dạy học Sinh học ở trường phổ thông Tuy nhiên,trongt h ự c t i ễ n d ạ y h ọ c m ứ c đ ộ s ử d ụ n g p h ư ơ n g p h á p t h ự c h à n h t h í n g h i ệ m vàm ứ c đ ộ t h ự c h i ệ n c á c b à i t h ự c h à n h t h í n g h i ệ m t r o n g S G K c ủ a g i á o v i ê n làchưacao Để tìm hiểu nguyên nhân của thực trạng trên, chúng tôi tiến hành thiết kếcâu hỏi tìm hiểu một số khó khăn ảnh đến công tác tổ chức thực hành thí nghiệmcủagiáoviên,kếtquảchúngtôithuđược nhưsau:
Thiếucơsởvậtchất,trangthiết bị,dụngcụ,hóachất 77 64,2%
Những lý do khiếngiáoviênítt ổ chức các bài thựchành,thínghiệ mchohọc sinh
Giáo viênchưacó nhiều kĩnăng đểtổchứcthựchànhthínghiệm 13 10,8%
Giáo viên ít phương pháp hứng thực thú hành với thí 5 4,2% nghiệm Học sinh ít hứng thú với phương pháp thực hành thí 3 2,5% nghiệm
Số liệu bảng 1.8 cho thấy nguyên nhân dẫn đến thực trạng giáo viên ít tổchức thực hành thí nghiệm trong dạy học Sinh học ở trường phổ thôngc h ủ y ế u là do:1)Việc tổ chức thực hành thí nghiệm mất nhiều thời gian chuẩn bị;2)Lớphọcđônghọcsinhnênkhótổchức;3)Thiếucơsởvậtchất,trangthiếtbị,dụng cụ, hóa chất Kết quả điều tra cũng cho thấy rằng không phải giáo viên và họcsinh ítcóhứngthúvới phươngphápthựchànhthínghiệm.
Từ những thực trạng điều tra trên, chúng tôi nhận định rằng việcxây dựngvà sử dụng bài tập thực nghiệm trong dạy học Sinh học ở trường phổ thônglàmột giải pháp có hiệu quả nhằm khắc phục một số khó khăn trong thực tiễn dạyhọcbộmô nSi nh họcở trư ờn g phổt h ô n g h iệ nn ay , từđógó pp hầ nn ân gc ao chấtl ư ợ n g d ạ y h ọ c t h ự c h à n h b ộ m ô n S i n h h ọ c Đ ể c ó t h ê m c ơ s ở t h ự c t i ễ n cho nhận định này, chúng tôi tiến hành điều tra nhận thức của giáo viên về xâydựngv à s ử d ụ n g b à i t ậ p t h ự c h à n h t h í n g h i ệ m t r o n g d ạ y h ọ c S i n h h ọ c c ũ n g nhưđ i ề u t r a n h ữ n g m o n g m u ố n c ủ a h ọ c s i n h t r o n g v i ệ c g i á o v i ê n s ử d ụ n g nhiềub ài t ậ p thựchànht h í ng hi ệm hơntr on g d ạ y học.K ế t qu ảđiềutra đ ư ợ c thểhiệnởbảng1.9dướiđây.
Bảng 1.9 Kết quả điều tra nhận thức của giáo viên và mong muốn của học sinhđối với việcsửdụng bàitập thựchành thínghiệmtrong dạyhọcSinhhọc
Việcxâydựngvàsửdụng bài tập thực hànhthínghiệmtrongd ạ y họcS i n h h ọ c ở t r ư ờ n g phổthông
Mong muốn giáo viên sửdụng nhiều bài tập thựchànhthínghiệmhơn trongdạyhọc
Số liệu ở bảng 1.9 cho thấy, hầu hết các giáo viên được hỏi đánh giá caovai trò của việc xây dựng và sử dụng các bài tập thực hành thí nghiệm trong dạyhọcSinhhọc(82,5%giáoviênđánhgiáởmứcrấtcầnthiếtvàcầnthiết),trong khi đó có đến 92,5% học sinh được hỏi có mong muốn giáo viên sử dụng nhiềubài tập thực hành thí nghiệm hơn trong dạy học Kết quả điều tra trên đã phầnnào củng cố thêm cho nhận định về nhu cầu thực tiễn của giải pháp xây dựng vàsửdụngbàitậpthựcnghiệmtrongdạyhọcSinh học ởtrườngphổthông. Để có thêm cơ sở thực tiễn cho việc định hướng xây dựng và sử dụng bàitập thực nghiệm theo hướng phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh trongdạy học Sinh học ở trường phổ thông, chúng tôi tiến hành điều tra thực trạngnhận thức của giáo viên về mục đích của việc sử dụng bài tập thực hành thínghiệm và việc nhận định học sinh thực hiện các nhiệm vụ trong quá trình thựcnghiệm Kết quảđiềutra đượcthể hiện ởbảng1.10vàbảng 1.11.
Bảng 1.10 Kết quả điều tra nhận thức của giáo viên về mục đích của việc xâydựngvà sửdụngbài tậpthựchànhthínghiệmtrongdạyhọcSinh học
Việc xây dựng và sử dụngbàitậpthựchànhthíngh iệm trong dạy học
39 32,5% Đểc ủ n g c ố k i ế n t h ứ c c h o họcsinh 87 72,5% Đểrènluyệnnhữngkĩnăng,p háttriểntưd u y thựch à n h t h í n g h i ệ m c h o họcsinh
53 44,2% Đểk iể mt ra, đá n h g i á h ọ c sinh 45 37,5%
Số liệu ở bảng 1.10 cho thấy, bài tập thực hành thí nghiệm được giáoviên sử dụng với nhiều mục đích khác nhau, vào nhiều khâu khác nhau của quátrìnhdạy học.Tuy nhiên, số liệuđiều tra chothấy phần lớn giáo viêns ử d ụ n g bàitậpthực hành thínghiệmđểcủng cốkiếnthức chohọc sinh.
Bảng 1.11 Kết quả điều tra việc nhận định học sinh thực hiện các nhiệm vụtrongquátrìnhthựcnghiệm
Nhận định việchọc sinhđềxuất các câu hỏi, giả thuyếtnghiêncứu
Nhận định việc học sinh đềxuất/phân tích phương án thínghiệm
Nhận định việc học sinh thựchiệncácthaotáctrongthín ghiệm
Số liệu ở bảng 1.11 cho thấy, mức độ học sinh thực hiện nhiệm vụ trongcác khâu của quá trình thực nghiệm còn rất hạn chế Phần lớn giáo viên và ngaychính bản thân các em học sinh khi được hỏi đều nhận định rằng năng lực thựchiện các nhiệm vụ trong quá trình thực nghiệm của học sinh chưa tốt Kết quảđiều tra này phản ánh thực trạng dạy học thực hành bộ môn Sinh hiện nay(còngặpnhiềukhókhănvềcơsởvậtchất;giáoviênchưathựchiệnđầyđủcácbài thực hành thí nghiệm; chưa tăng cường xây dựng và sử dụng các bài tập thựcnghiệm trong dạy học…) cũng như mục đích của việc sử dụng thực hành thínghiệm trong dạy học (chủ yếu là để củng cố kiến thức cho học sinh) Kết quảđiều tra ở bảng 1.11 cho thấy việc nghiên cứu xây dựng và sử dụng các bài tậpthựcnghiệmđểphát triểncác nănglựcthành phầncủanăng lựcthựcnghiệm cho học sinh là cần thiết và có ý nghĩa góp phần cải thiện thực tiễn dạy học bộmôn Sinhhọc hiệnnaytheo tiếpcậnpháttriểnnănglực ngườihọc.
Mộtsốnhận xétchung từ kếtquảđiều tra
- Kết quả điều tra cho thấy phần lớn giáo viên đều đánh giá vai trò quantrọng củahoạt độngthực nghiệmtrongdạyhọc Sinh họcởtrườngTHPT.
- Việc dạy học thực hành bộ môn Sinh học ở các trường THPT nhìn chungchưa được quan tâm đúng mức Cơ sở vật chất của nhà trường chưa thuận lợi đểgiáo viên tổ chức các bài thực hành thí nghiệm cho học sinh Phần lớn giáo viênchưa thực hiện đầy đủ các bài thựchành theo thời lượng quy định,c h ư a c h ủ động xây dựng bài tập thực nghiệm trong dạy học Sinh học.G i á o v i ê n c h ư a c ó sựquantâmđúng mức đến việcpháttriểnnănglựcthựcnghiệmchohọc sinh.
Có thểphântíchthựctrạng trên dựa vàomộtsố căncứsau:
- Điều kiện cơ sở vật chất của nhà trường chưa thuận lợi (thiếu thiết bị,dụngcụ,hóachất,mẫuvậthoặccácthiếtbị,hóachấtkhôngđảmbảochấtlượng,hoặc không đủ để tổ chức cho học sinh cả lớp) để giáo viên tổ chức các bài thựchànhthínghiệmchohọcsinh.
- Giáo viên thường ngại tổ chức các bài thực hànht h í n g h i ệ m v ì r ấ t m ấ t thờigian.Lớphọcđônghọcsinhnênkhótổchức.
- Một số bài thực hành thí nghiệm trong SGK chưa có độ phù hợp cao (vềnội dung, về điều kiện thực hiện ) so với thực tiễn dạy học ở nhiều trườngTHPThiệnnay.
- Việc thiết kế các bài tập thực hành thí nghiệm để tổ chức dạy học đòi hỏiphải cósựđầutưvềthời gian,trítuệvàsựtâmhuyếtcủa giáoviên.
XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP ĐỂ PHÁTTRIỂN NĂNG LỰC THỰC NGHIỆM CHO HỌC SINH TRONGDẠY HỌC SINH HỌC CƠ THỂ THỰC VẬT - SINH HỌC 11TRUNGHỌCPHỔ THÔNG 2.1.Phântíchmụctiêu,nộidung chươngtrình mônSinhhọc11 2.1.1.Mụctiêu 56 56 2.1.2.Nộidung
NộidungthựchànhtrongSinhhọc11
ChươngtrìnhSinhhọc11có8tiếtthựchànhvà36tiếtlýthuyết.Cácbàithựchànhtheoquy địnhtrongSinhhọc11đượcphânphốivàcónộidungcụthểnhưsau:
Chương1:Chuyểnhóa vật chất và nănglượng
Bài 7) Thực hành: Thí nghiệmthoát hơi nước và thí nghiệm vềvaitròcủaphânbón Bài13)Thựchành:Pháthiệndiệplục vàcarôtenôit
Chương2:Cảmứng Bài25)Thựchành: Hướngđộng Bài3 3 ) T h ự c h à n h : X e m phimvềtậptínhởđộngvật Chương 3:
Xemphimv ề s i n h t r ư ở n g v à pháttriểnởđộng vật Chương4:Sinhsản
Bài43)Thựchành:Nhângiống vôt í n h ở t h ự c v ậ t b ằ n g g i â m ,chiết,ghép
1) Số tiết thực hành trong chương trình Sinh học 11 được quy định như trênlàrấthạnchế.Mặtkhác,cácbàithựchànhđềuđượcbốtríởcuốicácchương,dođó các bài thực hành này thường chỉ mang tính chất củng cố minh họa cho cáckiến thức lý thuyết đã được trình bày trong các bài học trước đó và các bài thựchành phần lớn được trình bày dưới hình thức nêu sẵn từng bước trong quy trìnhthực hành cho học sinh, điều này mới chỉ có tác dụng rèn kĩ năng, thao tác chântay trong thực hành cho học sinh là chủ yếu mà chưa kích thích được tư duy tíchcực và sáng tạo của học sinh (chưa chú trọng phát triển được năng lực tư duythựcnghiệmchohọcsinh).
2) Thời lượng thực hành theo quy định và cả cách hướng dẫn thực hiệntrong từng bài thực hành của SGK chưa đáp ứng được mục tiêu phát triển nănglực thực nghiệm cho học sinh Đồng thời, qua nghiên cứu, chúng tôi nhận thấyrằng ngay trong các tiết “lý thuyết” theo quy định cũng có nhiều nội dung có thểthiết kế dưới dạng các bài tập thực nghiệm để tổ chức hoạt động học tậpv ừ a giúp học sinh chiếm lĩnh kiến thức mới, củng cố kiến thức được học, vừa gópphần phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh Trên cơ sở đó, chúng tôi tiếnhành rà soát và đề xuất các nội dung trong phần Sinh học cơ thể thực vật (Sinhhọc 11) có thể thiết kế dưới dạng các bài tập thực nghiệm để tổ chức hoạt độnghọc tập cho học sinh nhằm tăng cường và đa dạng hóa các hoạt động thựcnghiệm trong quá trình dạy học bộ môn Đối với một số bài thực hành theo quyđịnh trong SGK, chúng tôi cũng thiết kế lại về cách tiếp cận và quy trình tổ chứcthựchiệntheo mục tiêu phát triểnnăng lựcthựcnghiệmchongườihọc.
Xâydựngbàitậpđểpháttriểnnănglựcthựcnghiệmchohọcsinh trongdạyhọcSinhhọccơthểthựcvật-Sinhhọc11THPT
2.2.1 Căn cứ xây dựng bài tập để phát triển năng lực thực nghiệm cho họcsinhtrong dạyhọcSinhhọccơ thểthực vật-Sinhhọc11THPT
BàitậpđểpháttriểnnănglựcthựcnghiệmchohọcsinhtrongdạyhọcSinhhọccơthểthự cvật-Sinhhọc11THPTđượcxâydựngcăncứtrên3cơsởchủyếusauđây:
(1)Cấutrúccủanănglựcthựcnghiệmvàcácnănglựcthànhphầncủanănglựcthự cnghiệm:cấutrúccủanănglựcthựcnghiệmgồmkiếnthức,kĩnăngvàtháiđộđốivớihoạtđộ ngthựcnghiệm.Cácyếutốnàycầnđượctíchhợptrongbàitập
Cấu trúc và các năng lực thành phần của năng lực thực nghiệm
Thực tiễn dạy học thực hành thí nghiệm Sinh học 11
Mục tiêu, nội dung dạy học Sinh học cơ thể thực vật Hệ thống bài tập thực nghiệm Sinh học cơ thể thực vật Phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh thựcnghiệm.Đồngthời,việcxâydựngbàitậpthựcnghiệmcầnhướngđếnpháttriểnđầyđủcácnă nglựcthànhphầncủanănglựcthựcnghiệm.
(2)Mụctiêu,nộidungdạyhọcSinhhọccơthểthựcvật- Sinhhọc11:mụctiêuhọctậpđịnhhướngcáiđíchhọcsinhcầnđạt,dođómụctiêulàmộtcăncứđể xâydựngbàitậpthựcnghiệm.NộidunghọctậpSinhhọccơthểthựcvậtlànhữngvậtliệucụthểđểt ạonêncácbàitậpthựcnghiệmsaochovừađápứngđượcmụctiêu, vừa đáp ứng được phương tiện, phương pháp trong dạy học Sinh học cơ thểthựcvật.
(3)ThựctiễndạyhọcthựchànhthínghiệmSinhhọc11ởtrườngTHPTgồmthựctiễ nvềcơsởvậtchất,trangthiếtbị,dụngcụ,hóachất;thựctiễnvềnănglựccủahọcsinh;… lànhữngcăncứđểxácđịnhhìnhthứcthựchiện;mứcđộyêucầucủatừngbàitậpthựcnghiệm.
Căn cứ xây dựng bài tập để phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinhtrong dạy học Sinh học cơ thể thực vật - Sinh học 11 THPT có thể được minhhọabằngsơđồsau:
2.2.2 Nguyên tắc xây dựng bài tập để phát triển năng lực thực nghiệm chohọcsinhtrong dạyhọcSinhhọccơ thểthựcvật-Sinhhọc11 THPT
Ngoàiviệcđápứngcácnguyêntắcchungcủabàitậpđểsửdụngtrongdạy học như: tính chính xác khoa học; đảm bảo mục tiêu dạy học…thì việc xâydựng bài tập theo hướng phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh cần phảiđảmbảocác nguyêntắc sau:
2.2.2.1 Bài tập thực nghiệm phải được thiết kế dưới dạng hoạt động thựcnghiệmđể tổchứccho ngườihọcthực hiện
Có thể hiểu hoạt động thực nghiệm là hoạt động người học chiếm lĩnh,củng cố tri thức và rèn luyện kĩ năng bằng con đường thực nghiệm Năng lựcthực nghiệm của người học chỉ được hình thành và phát triển thông qua việcngườihọ ct h a m giat h ự c h i ệ n c á c h o ạ t đ ộn g t h ự c n g h i ệ m Dođ ó , các b à i t ậ p thực nghiệm cần phải được thiết kế dưới dạng hoạt động thực nghiệm yêu cầungườihọcphảitrựctiếpthựchiện,tạođượchứngthúvàcơhộiđểngườihọctrảin ghiệm,khámphá,thúcđẩyđộngcơbêntrongcủaquátrìnhhọctập.TácgiảTrầnBá Hoành(2004)đãnhấnmạnhquyếtđịnhhiệuquảhọctậplànhữnggì học sinh làm chứ không phải những gì giáo viên làm Do đó, phải thay đổiquan niệm về soạn giáo án, từ tập trung vào thiết kế các hoạt động của giáo viênnay cần chuyển sang tập trung suy nghĩ thiết kế các hoạt động cho học sinh, trêncơ sở đó xác định các hoạt động chủ đạo và tổ chức của giáo viên Tác giả cũngnêu lên cần đề phòng khuynh hướng hình thức trong thiết kế hoạt động học tậpcho học sinh, đó là thiết kế hoạt độngđ ể c h o c ó h o ạ t đ ộ n g c h ứ k h ô n g p h ả i đ ể họcsinhcócơ hộitựlựckhámphá kiếnthứcmới. Đáp ứng được nguyên tắc trên, bài tập thực nghiệm sẽ vừa là mục tiêu,vừa là phương tiện để tổ chức hoạt động học tập theo hướng phát triển năng lựcthựcnghiệmchongườihọc.
2.2.2.2 Bài tập thực nghiệm phải tích hợp được kiến thức, kĩ năng của quátrìnhthực nghiệm
Kiến thức và kĩ năng là những thành tố cơ bản trong cấu trúc của năng lựcvà khi giải quyết một vấn đề thực nghiệm người học cần kết hợp linh hoạt kiếnthức,kĩnăngcủaquátrìnhthựcnghiệmmớicóthểgiảiquyếtcóhiệuquảvấnđề đặt ra.
Do đó, để phát triển năng lực người học, bài tập thực nghiệm phải tíchhợp được kiến thức, kĩ năng của quá trình thực nghiệm Những kiến thức, kĩnăng của quá trình thực nghiệm ở đây được hiểu gồm 2 khía cạnh: những kiếnthức, kĩ năng Sinh học có thể tổ chức cho học sinh nghiên cứu, rèn luyện bằngthực nghiệm và những kiến thức, kĩ năng của hoạt động thực nghiệm để có thểphát hiện tri thức Sinh học đó Do đó, thông qua việc thực hiện bài tập thựcnghiệm, học sinh sẽ đạt được mục tiêu kép vừa chiếm lĩnh được tri thức Sinhhọc,vừa rèn luyệnpháttriểnđượcnănglựcthựcnghiệm.
Quán triệt nguyên tắc này, bài tập thực nghiệm không chỉ là mục tiêu,phương tiện để tổ chức hoạt động học tập cho học sinh mà nó còn được sử dụngnhư là công cụ để đánh giá mức độ đạt được của năng lực thực nghiệm (thôngquađánh giámứcđộthựchiệncácnhiệmvụ củabài tậpthựcnghiệm).
Năng lực là điều kiện của hoạt động và nóc h ỉ đ ư ợ c p h á t t r i ể n t h ô n g qua các hoạt động Do đó, khi thiết kế hệ thống bài tập thực nghiệm cần phảiđảmbảotínhvừasứccủangườihọcvàphảimangtínhpháttriểnđểvừađảmbả o được khả năng thực hiện từ phía người học, vừa đảm bảo sự phát triển nănglực của người học thông qua hệ thống bài tập Tính vừa sức của bài tập thựcnghiệm là để tiếp cận với năng lực thực tiễn đầu vào của người học và tính pháttriển là để hướng đến mục tiêu năng lực đầu ra mà người học cần đạt được Căncứ vào nguyên tắc này, hệ thống bài tập thực nghiệm phải có các yêu cầu khácnhau về mức độ của năng lực và phải có tính phát triển (từ các bài tập ở mức độcơbảnđếncác bàitập ởmức độnâng cao).
2.2.2.4 Bàitậpthựcnghiệmphảiphùhợpvớithựctiễndạyhọcởcáctrườngphổthông Đó là sự phù hợp với thực tiễn về cơ sở vật chất; trang thiết bị; trình độnăng lực thực tại của học sinh để có thể thực hiện được các yêu cầu của bài tậpthực nghiệm đặt ra Về mặt lý luận, khi xây dựng bài tập thực nghiệm thì hoàntoàn có thể đưa ra các yêu cầu đòi hỏi thực tiễn đáp ứng để qua đó góp phần cảitạo thực tiễnd ạ y h ọ c T u y n h i ê n , đ ể b à i t ậ p t h ự c n g h i ệ m c ó t h ể s ử d ụ n g n g a y vào thực tiễn dạy học thì các yêu cầu để thực hiện bài tập cần phù hợp với điềukiện thực tiễn cụ thể của nhà trường Đáp ứng nguyên tắc này, bài tập thựcnghiệm mớicógiátrịsửdụngcaotrongcáctrườngphổthông.
2.2.3 Yêu cầu đối với bài tập thực nghiệm trong dạy học Sinh học cơ thểthựcvật -Sinhhọc11THPT
Ngoài việc đáp ứng các yêu cầu chung của bài tập trong dạy học như:đảm bảo tính chính xác, tính khoa học; đảm bảo chứa đựng mâu thuẫn nhậnthức… thìbàitập thực nghiệmcần đáp ứngđược cácyêucầusau:
- Các thông tin của bài tập cần rõ ràng nhất là đối với các bài tập thựcnghiệmgiảđịnhkhithôngtincủabàitậpchủyếuđượcthểhiệndướidạnghình
Xác định mục tiêu tổng quát của chương trình môn học, của chương vàmụctiêu cụthểở mỗibàihọc
Thiếtkếbài tậpthựcnghiệmdựatrêncácnguyên tắcđãđềra ảnh minh họa, sơ đồ, đồ thị…thì những hình ảnh minh họa, sơ đồ, đồ thị này cầnphải rõ ràng để người học có thể nghiên cứu, quan sát được những nội dung chủyếumàbàitậpmuốnđề cậpđến.
- Hệ thống các bài tập thực nghiệm phải đa dạng, đảm bảo góp phần pháttriểnđầyđủcácnănglựcthànhphầncủanănglựcthựcnghiệm.
2.2.4 Quytrìnhxâydựngbài tậpthựcnghiệmtrongdạyhọcSinhhọccơ thểthực vật- Sinhhọc 11THPT
Quy trình xây dựng bài tập để phát triển năng lực thực nghiệm cho họcsinh trongdạyhọc đượctómtắtbằngsơ đồsau:
1) Xác định mục tiêu tổng quát của chương trình môn học, của chương vàmụctiêucụthểởmỗibài học Đểxâydựngđ ượ ccácbàitậpthựcnghiệmchom ộ t bàihọc, trướctiêngiáov i ê n c ầ n n g h i ê n c ứ u m ụ c t i ê u t ổ n g q u á t c h ư ơ n g t r ì n h m ô n h ọ c , c ủ a c ả
Xác định các kiến thức, kĩ năng thực nghiệm có thể xây dựng thành bàitậpthựcnghiệmđểtổchứchoạtđộnghọctậpchohọcsinh chương rồi đến mục tiêu cụ thể của bài học đó xem học sinh cần đạt được yêucầu gì về kiến thức, về kĩ năng, từ đó giáo viên dự kiến những nội dung nào củabài học có thể xây dựng thành bài tập thực nghiệm để tổ chức hoạt động học tậpcho học sinh.
2) Xác định các kiến thức, kĩ năng thực nghiệm của bài học có thể xâydựngthànhbàitậpđểtổchức chohọcsinh
Việc xác định nội dung kiến thức và các kĩ năng thực nghiệm ở mỗi bàihọc là cơ sở để xây dựng bài tập thực nghiệm; đảm bảo cho việc thực hiện mụctiêu bài học; sự gắn kết lý thuyết và thực nghiệm Do đó, cần xác định, lựa chọncáckiếnthứcSinhhọccóthểnghiêncứubằngthựcnghiệmvàcáckĩnăngtiếnhànhhoạtđộn gthựcnghiệmtươngứngcầnrènluyện,pháttriểnchohọcsinhđểxâydựngthànhbàitậpthựcnghiệm.
Kết quả xác định các kiến thức, kĩ năng thực nghiệm của từng bài họctrong phần Sinhhọccơ thểthực vật -Sinhhọc11đượcthể hiệnởbảngsau:
Bảng 2.3 Kết quả xác định các kiến thức, kĩ năng thực nghiệm của từngbài họctrongphần Sinhhọccơthể thựcvật-Sinh học11
STT Tênbàihọc Kiếnthứccóthểnghiên cứubằngthựcnghiệm Kĩnăngthựcnghiệm
- Xác định giả thuyết thựcnghiệm; phân tích phươngán thực nghiệm, tiến hànhcác thao tác thực nghiệmđểchứngminhrễc â y l à cơquanhấpthụnước
Mạchgỗvậnchuyểnnước và ion khoáng đi từrễ lên các cơ quan phíatrên
- Xác định giả thuyết thựcnghiệm
- Tiến hành các thao tácthựcnghiệmđểchứngmi nhmạchgỗvậnchuyển nướcvàionkhoáng
- Lá là cơ quan thoát hơinước
- Có hai con đường thoáthơinướcqualá
- Xác định giả thuyết thựcnghiệm
- Đềxuất,phântíchphươn gánthựcnghiệmchứng minh lá là cơ quanthoáthơinước
- Tiến hành thực nghiệmđểchứngminhlálàc ơquanthoáthơinước
- Phânt í c h , b i ể u d i ễ n k ế t quảthựcnghiệm,rútr a kếtl uậnkhoahọc
Bài4 Vai trò của cácnguyêntốkhoáng
Liều lượng phân bón ảnhhưởngđếnsinht r ư ở n g vàn ă n g s u ấ t c ủ a c â y trồng
Thựchành:Thínghiệ mthoáthơinước và thí nghiệmvề vai trò của phânbón
- Xác định giả thuyết thựcnghiệm
- Tiến hành thực nghiệmphát hiện thoát hơi nước ởlá
- Đề xuất phương án thựcnghiệm và tiến hành thựcnghiệmđểchứngminhv ai tròc ủ a n g u y ê n t ố k h o á n g
N,P,Kđốivớisinhtrưởng, phát triển của câytrồng
- Phân tích, biểu diễn kếtquảthựcnghiệmvàrút ra kếtluậnkhoahọc
- Quang hợp là quá trìnhtrong đó năng lượng ánhsáng mặt trời được lá hấpthụ để tạo ra cacbohidratvàkhíoxitừCO 2 v à nước
- Xác định giả thuyết thựcnghiệm
- Đề xuất, phân tíchcácphương án thực nghiệm đểchứngminhquangh ợ p tạ o ra tinh bột và thải rakhíôxi
- Tiến hành thực nghiệmchứngminhquangh ợ p tạo ra tinh bột và thải rakhíôxi
- Kĩ năng thu thập, phântích,b i ể u d i ễ n k ế t q u ả thựcnghiệm
Bài10 Ảnh hưởng của cácnhân tố ngoại cảnhđếnquanghợp
Cácnhântố (cườngđộánh sáng, nồng độ CO 2 ,nhiệt độ) ảnh hưởng đếnquanghợp
- Hô hấp ở thực vật tiêuthụkhíôxi,đồngt h ờ i giảiphóngkhíCO 2 vànăng lượng
- Kĩn ă n g c h u ẩ n bị thực nghiệm và tiến hành thựcnghiệmđểkiểmc h ứ n g quá trình hô hấp của hạtnảymầmtỏanhiệt
- Phân tích các bước tiếnhành thực nghiệm để pháthiện diệp lục và carôtenôittronglácây
- Tiến hànhthực nghiệmđể phát hiện diệp lụcvàcarôtenôittrong lá cây
- Kĩ năng thu thập kết quảthực nghiệm, phân tích kếtquảthựcnghiệmđểrútr a kếtluận
Thựchành:Pháthiện hô hấp ở thựcvật
- Đề xuất phương án thựcnghiệm để chứng minh hôhấp ở thực vật thải ra khíCO 2
- Tiến hành thực nghiệmđể chứng minh hô hấp ởthựcvậtthảirakhíCO 2
- Kĩ năng thu thập kết quảthựcn g h i ệ m v à p h â n t í c h kếtquả thựcnghiệm Bài23 Hướngđộng
- Phảnứngcủat h â n câ y vàrễ câ y đốivớ iánh
- Đề xuất, phân tích sángvàđối vớitrọnglực phươngánthựcnghiệm -
Tínhhướngnước,tínhhướ ng sáng, tính hướnghóacủathựcvật
- Đề xuất phương án thựcnghiệmthựcnghiệm
- Tiến hành thực nghiệmđểpháthiệntínhhướ ngđộngcủacây
- Kĩ năng thu thập kết quảthực nghiệm; phân tích kếtquảthựcnghiệmvàrútr a kếtluậnkhoahọc
Bài36 Phát triển ở thực vậtcóhoa
Thựchành:Nhângiống vô tính ở thựcvậtbằngg i â m , c hiết,ghép
Mộtsốhìnhthứcs i n h sản vôtínhnhântạoởthựcvật:gi âmc à n h , chiếtcành, ghépcành
- Phân tích các bước tiếnhànhgiâmcành,chiếtcà nh,ghépcành
- Tiến hành các thao tácđể giâm cành, chiết cành,ghépcành
3) Xác định loại bài tập thực nghiệm, hình thức thực hiện bài tập thựcnghiệmsẽđượcxây dựng
Khi xây dựng bài tập thực nghiệm cần xác định xem bài tập thực nghiệmđóđượcsửdụngnhằmmụcđíchgì(gópphầnpháttriểnnăng lựcthànhph ầnnào của năng lực thực nghiệm)? Điều kiện để thực hiện bài tập đó (yêu cầu gìvề trang thiết bị, dụng cụ, hóa chất)? Thời điểm sử dụng bài tập (trước khi dạybài mới; trong khi dạy bài mới hay sau khi học xong bài học)? Bài tập thựcnghiệm đó dự định để tổ chức trên lớp hay giao về nhà cho học sinh? Nhữngcăn cứtrênsẽ địnhhướngcụthể cho việcxâydựng một bài tậpthựcnghiệm.
Trên cơ sở các kiến thức, kĩ năng thực nghiệm của bài học đã được xácđịnh, lựachọn, cần mãhóachúngthành bài tậpthựcnghiệmdựatrênc á c nguyên tắc đã đề ra, phù hợp với mục đích và phương pháp sử dụng Việc mãhóa các kiến thức, kĩ năng thành các bài tập thực nghiệm đòi hỏi cần có sựnghiên cứu, tìm tòi, tổng hợp kinh nghiệm để tạo ra các bài tập thực nghiệm cógiátrịsưphạmvà giátrịsửdụngcao.
