Sử dụng thí nghiệm để tổ chức hoạt động học tập trong dạy học sinh học 11 trung học phổ thông

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC TRẦN NGỌC DUNG SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM ĐỂ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP TRONG DẠY HỌC SINH HỌC 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM SINH HỌC HÀ NỘI - 2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC TRẦN NGỌC DUNG SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM ĐỂ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP TRONG DẠY HỌC SINH HỌC 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM SINH HỌC Chuyên ngành: Lý luận phƣơng pháp dạy học môn Sinh học Mã số:60 14 01 11 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN ĐỨC THÀNH HÀ NỘI - 2016 LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập nghiên cứu trường Đại học Giáo dục Đại học Quốc gia Hà Nội, em hoàn thành luận văn tốt nghiệp Em xin bày tỏ lòng kính trọng lịng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Đức Thành, người thầy tận tình hướng dẫn truyền đạt nhiều kinh nghiệm quý báu cho em, giúp em hoàn thành luận văn tốt nghiệp Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo, cô giáo trường Đại học Giáo dục –Đại học Quốc gia Hà Nội; thầy giáo, cô giáo Ban Giám hiệu tổ Hóa Sinh - trường THPT Quang Trung Hà ĐôngHà Nội trường THPT Trần Hưng Đạo Hà Đông - Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi nhiệt tình giúp đỡ em suốt thời gian làm nghiên cứu Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình bạn bè ln ủng hộ, động viên, giúp đỡ để em hoàn thành tốt luận văn Một lần nữa, em xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội, tháng 11 năm 2016 Học viên Trần Ngọc Dung i DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TÊN ĐẦY ĐỦ TÊN VIẾT TẮT ĐC Đối chứng ĐV Động vật GV Giáo viên HS Học sinh KT Kiểm tra NC Nghiên cứu NCKH Nghiên cứu khoa học NL Năng lực NLNC Năng lực nghiên cứu SGK Sách giáo khoa SH Sinh học THPT Trung học phổ thơng TN Thí nghiệm, thực nghiệm TV Thực vật ii MỤC LỤC Lời cảm ơn…………………………………………………………………….i Danh mục chữ viết tắt…………………………… …………………… ii Mục lục………………………………………… .………………………….iii Danh mục bảng……………………………………………………………….vi Danh mục sơ đồ, biểu đồ…………………………………………………….vii MỞ ĐẦU………………………………………….………… …………… KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU…………………………………… CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI……… 1.1.Tổng quan vấn đề nghiên cứu………………………………………….6 1.1.1 Nghiên cứu nước ngoài…………………… .……………………….6 1.1.2 Nghiên cứu nước……………………………………………….8 1.2 Cơ sở lý luận…………………………………………………………….10 1.2.1 Thí nghiệm Sinh học………………………… …………………… 10 1.2.2 Hoạt động học tập…………………………………………………… 14 1.2.3 Quan hệ học tập thí nghiệm……………………………… …… 17 1.2.4 Năng lực nghiên cứu……………………………………… ……… 18 1.2.5 Quan hệ học tập nghiên cứu khoa học……………………… 22 1.3 Cơ sở thực tiễn………………………………………………………… 22 1.3.1.Mục đích xác định sở thực tiễn 22 1.3.2 Phương pháp xác định 22 1.3.3 Nội dung xác định sở thực tiễn 23 Kết luận chương 28 CHƢƠNG SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM ĐỂ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP TRONG DẠY HỌC SINH HỌC 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 29 2.1 Xác định mục tiêu, cấu trúc nội dung chương trình Sinh học 11Trung học phổ thơng THPT 29 2.1.1 Mục tiêu chương trình Sinh học 11 29 iii 2.1.2 Cấu trúc nội dung chương trình Sinh học 11 30 2.2 Các thí nghiệm cần có để dạy học Sinh học 11 – THPT 32 2.2.1 Các nội dung cần có thí nghiệm 32 2.2.2 Thiết kế thí nghiệm 34 2.2.3 Tóm tắt cách thực số thí nghiệm dạy học Sinh học 11 Trung học phổ thông 38 2.3 Sử dụng thí nghiệm dạy học Sinh học 11 48 2.3.1 Nguyên tắc sử dụng thí nghiệm 48 2.3.2 Quy trình sử dụng thí nghiệm 49 2.3.3 Ví dụ minh họa 51 2.4 Biện pháp sử dụng thí nghiệm để phát triển lực nghiên cứu 53 2.4.1 Một số biện pháp sử dụng bước trình sử dụng thí nghiệm 53 2.4.2 Biện pháp sử dụng thí nghiệm để phát triển lực nghiên cứu khâu hình thành kiến thức 56 2.4.3 Biện pháp sử dụng thí nghiệm để phát triển lực nghiên cứu khâu củng cố ôn tập 60 2.4.4 Một số giáo án dạy học Sinh học 11 có sử dụng thí nghiệm để phát triển lực nghiên cứu học sinh 61 Kết luận chương 82 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM………………………… ….83 3.1 Mục đích thực nghiệm 83 3.2 Nội dung thực nghiệm 83 3.2.1 Các dạy sử dụng thí nghiệm 83 3.2.2 Nội dung đánh giá 83 3.3 Phương pháp thực nghiệm 84 3.3.1 Chọn địa bàn đối tượng thực nghiệm 84 3.3.2 Công thức thực nghiệm 85 3.3.3 Phương pháp bố trí thực nghiệm 85 iv 3.3.4 Phương pháp xử lý kết thực nghiệm sư phạm 85 3.3.5 Kết thực nghiệm 86 Kết luận chương 96 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 97 Kết luận 97 Khuyến nghị 97 TÀI LIỆU THAM KHẢO 99 PHỤ LỤC 102 v DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Kết quan niệm giáo viên sử dụng thí nghiệm dạy học Sinh học Bảng 1.2 Kết mong muốn học tập thí nghiệm học sinh môn Sinh học trường THPT Bảng 2.1 Các nội dung cần có thí nghiệm Bảng 2.2 Biện pháp sử dụng thí nghiệm để phát triển lực nghiên cứu 54 Bảng 3.1 Tên dạy có sử dụng thí nghiệm Bảng 3.2 Bảng tiêu chí, tiêu, mức đạt lực nghiên cứu Bảng 3.3 Phân phối tần số, tần suất tần suất lũy tích kiểm tra lần1 Bảng 3.4 Phân phối tần số, tần suất tần suất lũy tích kiểm tra lần Bảng 3.5 Phân phối tần số, tần suất tần suất lũy tích kiểm tra lần Bảng 3.6 Tổng hợp tham số đặc trưng lần kiểm tra Bảng 3.7 Phát triển NLNC HS dạy học Sinh học 11 theo hướng sử dụng thí nghiệm để tổ chức hoạt động học tập Bảng 3.8 Kết tham khảo ý kiến HS câu Bảng 3.9 Kết tham khảo ý kiến HS câu Bảng 3.10 Kết tham khảo ý kiến HS câu vi DANH MỤC SƠ ĐỒ VÀ HÌNH Sơ đồ 2.1 Cấu trúc nội dung chương trình Sinh học 11 30 Sơ đồ 2.2 Quy trình thiết kế thí nghiệm 35 Sơ đồ 2.3 Quy trình sử dụng thí nghiệm để rèn luyện lực nghiên cứu 50 Hình 3.1 Đường lũy tích kiểm tra lần 87 Hình 3.2 Đường lũy tích kiểm tra lần 88 Hình 3.3 Đường lũy tích kiểm tra lần 89 vii MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài 1.1 Xuất phát từ yêu cầu đổi giáo dục Chúng ta sống kỉ XXI, kỉ mà tri thức kĩ người coi yếu tố định đến phát triển xã hội Sự phát triển xã hội loài người đặt cho giáo dục quốc gia giới phải nhanh chóng đổi mục tiêu, nội dung phương pháp đào tạo nguồn nhân lực cho tương lai Cùng với xu phát triển chung giáo dục giới, nghiệp giáo dục đào tạo nước ta Đảng nhà nước quan tâm nêu rõ Nghị Hội nghị lần thứ 8, Ban chấp hành Trung ương Đảng khóa XI (Nghị số 29- NQ/TW ngày 4/11/2013) yêu cầu: “ Tiếp tục đổi mạnh mẽ phương pháp dạy học theo hướng đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo vận dụng kiến thức, kỹ người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt chiều, ghi nhớ máy móc Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo sở để người học tự cập nhật đổi tri thức, kỹ năng, phát triển lực Chuyển từ học chủ yếu lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, ý hoạt động xã hội, hoạt động trải nghiệm, nghiên cứu khoa học” Đến Đại hội Đảng khóa XII tiếp tục khẳng định: “ Giáo dục quốc sách hàng đầu Phát triển giáo dục đào tạo nhằm nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài Chuyển mạnh trình giáo dục chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện lực phẩm chất người học; học đôi với hành, lý luận gắn với thực tiễn” [2] Tại kỳ họp thứ 7, Quốc hội khóa XI nước Cộng hịa xã hội chủ nghĩa Việt Nam sửa đổi Luật Giáo dục 2005, nhấn mạnh yêu cầu nội dung giáo dục: “ Bảo đảm tính bản, tồn diện, thiết thực, đại có hệ thống” , yêu cầu phương pháp giáo dục: “ Phải phát huy tính tích cực, 99 14 Vũ Cao Đàm(2008) , Giáo trình phương pháp luận nghiên cứu khoa học, Nxb Thế giới 15 Nguyễn Thành Đạt, Nguyễn Đức Thành, Nguyễn Xuân Viết (2005), Tài liệu bồi dưỡng thường xuyên giáo viên THPT chu kì III ( 2004 – 2007) môn Sinh học, Nxb Đại học sư phạm 16 Lê Hồng Điệp (2012), Giới thiệu nội dung ôn tập, đề kiểm tra học kì cuối năm mơn Sinh học lớp 11, Nxb Giáo dục 17 Phạm Minh Hạc (1988), Tâm Lý Học, Nxb Giáo dục 18 Nguyễn Vinh Hiển (2003), Tích cực hóa hoạt động quan sát , thí nghiệm dạy học Sinh học Luận án tiến sĩ khoa học giáo dục, ĐHSP Hà Nội 19 Trần Bá Hoành (2007), Đổi phương pháp dạy học chương trình sách giáo khoa, Nxb Đại học Sư phạm Hà Nội 20 Nguyễn Thị Hội ( 2012), Tài liệu chuyên đề lí luận dạy học đại cương môn Sinh học dành cho học viên cao học 21 Lê Văn Hồng (2001), Tâm lý học lứa tuổi tâm lý học sư phạm, Nxb Đại học Quốc Gia Hà Nội 22 Hoàng Thị Kim Huyền (2006), Xây dựng nội dung thực hành phần lí luận dạy học Sinh học theo hướng hình thành kĩ nghề bồi dưỡng lực cho sinh viên Khoa Sinh – ĐHSP, Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục 23 I.Ia.Lerner, Bài tập nhận thức, Viện chương trình phương pháp – Bộ GD ĐT, năm 1962 24 M.H.Sacmaep (1976), Các vấn đề lí luận dạy học việc sử dụng phương tiện kĩ thuật dạy học trường trung học, Tài liệu dịch, Cơng ty thiết bị thí nghiệm 25 Nguyễn Ngọc Quang (1994), Lí luậndạy học hóa học, Nxb Giáo dục 26 Dƣơng Tiến Sĩ (2007), “Sử dụng thí nghiệm ảo để tích hợp giáo dục mơi trường dạy Học Sinh học 6”, Tạp chí giáo dục (172) 100 27 Nguyễn Thạc – Phạm Thanh Nghị (1992), Tâm lý sư phạm Đại học, Nxb Giáo dục 28 Nguyễn Đức Thâm, Nguyễn Ngọc Hƣng (2001) Tổ chức hoạt động nhận thức cho học sinh dạy học Vật lý trường phổ thông, Nxb ĐHQG Hà Nội 29 Nguyễn Cảnh Toàn ( chủ biên), Nguyễn Kỳ- Lê Khánh Bằng – Vũ Văn Tảo (2002), Học dạy cách học, Nxb Đại học Sư Phạm 30 Đỗ Thành Trung(2010), Hình thành lực dạy học thực hành Sinh học THPT cho sinh viên sư phạm trường Đại học Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 31 Mai Sỹ Tuấn (2013), Thực hành Sinh học trường phổ thông, Nxb Giáo dục 32 Viện ngôn ngữ học (2010), Từ điển Tiếng Việt, Nxb Từ điển Bách Khoa 33 Nguyễn Quang Vinh, Trần Bá Hồnh Trần Dỗn Bách (1980), Lí luận dạy học sinh học ( tập II), Nxb Giáo dục 34 Vũ Văn Vụ (2013), Bồi dưỡng học sinh giỏi Sinh học trung học phổ thơng Sinh lí thực vật, Nxb Giáo dục 35 Nguyễn Nhƣ Ý (1999), Đại từ điển Tiếng Việt, NxbVăn Hóa – Thơng tin 36 Xavier Roegiers (1996), Khoa sư phạm tích hợp hay làm để phát triển lực nhà trường, Nxb Giáo dục 101 Phụ lục PHIẾU ĐIỀU TRA THỰC TRẠNG Phiếu số 1: PHIẾU TÌM HIỂU Ý KIẾN CỦA GIÁO VIÊN SINH HỌC TRƢỜNG THPT VỀ VIỆC SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM SINH HỌC TRONG DẠY HỌC Họ tên GV:…….……………………………….Nam,(nữ):…………… Trường:…………………………………………Số năm công tác:………… Huyện( phường) .Tỉnh ( Thành phố) Xin thầy (cơ) vui lịng cho biết ý kiến vấn đề dƣới đây, xin đánh dấu (x) vào ô phù hợp với ý kiến thầy (cô): Câu 1: Theo Thầy (Cô), sử dụng thí nghiệm sinh học dạy học trường THPT cần thiết mức sau đây? ＞ ＞ ＞ Rất cần thiết Cần thiết Ít cần thiết Câu 2: Thầy (Cơ) sử dụng thí nghiệm trường hợp mức sau đây? ＞ ＞ ＞ Sử dụng để dạy thực hành Sử dụng dạy lí thuyết Cho tự làm nhà Câu 3: Theo Thầy (Cô) sử dụng thí nghiệm sinh học dạy học trường THPT cần thiết lí sau đây: ＞ ＞ ＞ Kích thích hứng thú học tập HS Phát huy tính tích cực, độc lập, sáng tạo HS Đảm bảo kiến thức vững, Câu 4: Theo Thầy (Cơ) sử dụng thí nghiệm Sinh học trường THPT khó thực vì: ＞ Chuẩn bị cơng phu, nhiều thời gian ＞ Hiệu học không cao 102 ＞ Không sử dụng thí nghiệm thi tốt nghiệp Câu 5: Thầy (Cơ) thường sử dụng thí nghiệm khâu trình dạy học: ＞ ＞ ＞ Khâu nghiên cứu tài liệu Khâu ôn tập, củng cố kiến thức Khâu kiểm tra, đánh giá Câu 6: Thầy (Cơ) sử dụng thí nghiệm dạy học nhằm mục đích gì? ＞ ＞ ＞ ＞ Giúp học sinh lĩnh hội kiến thức Minh hoạ cho kiến thức lí thuyết Củng cố, mở rộng kiến thức Kiểm tra, đánh giá kết học tập HS Câu Thầy (Cô) rèn luyện cho học sinh lực nghiên cứu thí nghiệm mức nào: ＞ ＞ ＞ Rất thường xuyên Thường xuyên Không thường xuyên Câu Thầy (Cơ) có khó khăn việc sử dụng thí nghiệm để tổ chức hoạt động học tập nhằm nâng cao lực nghiên cứu cho học sinh? ＞ ＞ ＞ ＞ ＞ Thiếu thiết bị thí nghiệm Mất nhiều thời gian chuẩn bị Sử dụng thí nghiệm dạy học thấy phức tạp Thao tác thí nghiệm cịn lung túng Nhiều thí nghiệm khó mang lại kết tiết dạy 103 Phiếu số 2: PHIẾU TÌM HIỂU VỀ KHẢ NĂNG HỌC TẬP BẰNG THÍ NGHIỆM CỦA HỌC SINH ĐỐI VỚI MÔN SINH HỌC Ở TRƢỜNG THPT Họ tên học sinh:……………………………………… Lớp:………… Em cho biết ý kiến số vấn đề sau cách đánh dấu (x) vào ý mà em lựa chọn Cảm ơn đóng góp ý kiến em Câu Theo em học môn Sinh học hứng thú là: ＞ ＞ ＞ Giáo viên sử dụng tranh vẽ, sơ đồ Giáo viên sử dụng thí nghiệm Giáo viên sử dụng máy chiếu Câu Nếu dạy học có sử dụng thí nghiệm, em thích hình thức: ＞ ＞ ＞ Thí nghiệm giáo viên tiến hành, học sinh quan sát giải thích Thí nghiệm học sinh tự làm, tự nghiên cứu Thí nghiệm ảo giáo viên giới thiệu máy tính Câu Khi học “ Rễ quan hút nước cây” ? ＞ Em thích giáo viên giải tập, tự làm thí nghiệm trước nhà để đến lớp thảo luận ＞ Em thích trình bày lại thí nghiệm sách giáo khoa nêu ＞ Em thích thầy( cơ) giáo cho cách tiến hành thí nghiệm khác với sách giáo khoa ＞ luận Em thích thầy ( cô) giáo mô tả sâu để em nhớ kết kết Câu Để chứng minh rễ quan hút nước muối khống cho cách thí nghiệm sau em cho ＞ Cách1 Lấy non có đủ rễ, thân, trồng vào cốc có dung dịch khống phù hợp, để rễ tiếp xúc với nước thân, mặt nước ( Dùng dây đồng nhỏ làm giá đỡ để đứng vững) 104 Cây thứ giống thứ trên, với cốc dung dịch khoáng cốc thứ cho thân tiếp xúc với dung dịch cốc, rễ mặt dung dịch Cây thứ giống thứ với cốc dung dịch khoáng trên, cho phần tiếp xúc với dung dịch, Dùng túi nilong bịt kín miệng cốc, để phần không tiếp xúc với dung dịch bên cốc Theo dõi sau thời gian, cốc cạn nước hơn, ta kết luận phận hút nước ＞ Cách - Lấy non trồng vào cốc nước có dung tích Cây : Để ngun rễ, thân, trồng cho rễ ngập nước Cây 2: Cắt hết rễ lấy Parapin bịt kín phần thân gần rễ cắt, trồng vào cốc nước cho phần parapin nhúng xuống nước Lấy nilong bịt kín miệng cốc cho thân nilong Theo dõi , sau thời gian cốc có mức nước cạn rễ hút nước 105 Phụ lục ĐỀ KIỂM TRA TRONG THỰC NGHIỆM BÀI KIỂM TRA LẦN – PHÚT Họ tên:………………………………………………….Lớp:…………… I Khoanh tròn vào đáp án Nước ion khoáng vận chuyển chủ yếu qua: A Quản bào mạch rây B Quản bào mạch ống C Ống hình rây mạch ống D Ống hình rây tế bào kèm II Tự luận Để chứng minh mạch rây dẫn chất hữu từ xuống, em thiết kế TN khẳng định điều hay sai? BÀI KIỂM TRA LẦN – PHÚT Họ tên:………………………………………………….Lớp:…………… I Khoanh tròn vào đáp án Chất sau sản phẩm hơ hấp hiếu khí? A CO2 H2O B CO2, H2O ATP C CO2 ATP D H2O ATP II Tự luận Để chứng minh trình hơ hấp thải CO Một bạn học sinh chuẩn bị dụng cụ sau: Chng thủy tinh, kính, cốc thủy tinh, nước vôi chậu hoa cúc giai đoạn sinh trưởng tốt Theo em dụng cụ giúp cho thí nghiệm mà bạn học sinh thiết kế 106 BÀI KIỂM TRA LẦN – 10 PHÚT Họ tên:………………………………………………….Lớp:…………… I Khoanh tròn vào đáp án Các trồng dày thường có chiều cao lớn loại trồng thưa Thực tế liên quan đến hình thức cảm ứng sau đây? A Vận động theo ánh sáng B Vận động theo nguồn nước C Vận động theo nguồn dinh dưỡng D Cảm ứng nhiệt độ II Tự luận Em thiết kế thí nghiệm để chứng minh thực vật có tính hướng nước 107 Phụ lục PHIẾU PHẢN HỒI CỦA HỌC SINH Hãy đánh dấu (x) vào ô trống mà em lựa chọn: Ý kiến HS học có sử dụng thí nghiệm thích Qua học theo phương pháp sử dụng thí nghiệm – nghiên cứu em chiếm lĩnh tri thức theo mức độ nào? Tốt Nhận xét học sử dụng thí nghiệm Điều hài lịng làm việc theo nhóm làm thí nghiệm thảo luận với bạn đánh giá, tự đánh giá kết tự nghiên cứu hướng dẫn mở rộng kiến thức Ý kiến khác: ……………………………………… ……………………………………… Để góp phần nâng cao hiệu học có sử dụng thí nghiệm, HS có số ý kiến đề xuất gì? Xin cảm ơn hợp tác em! 108 ... CHƢƠNG SỬ DỤNG THÍ NGHIỆM ĐỂ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP TRONG DẠY HỌC SINH HỌC 11 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 29 2.1 Xác định mục tiêu, cấu trúc nội dung chương trình Sinh học 1 1Trung học phổ. .. thí nghiệm để tổ chức hoạt động học tập dạy học Sinh học 1.3.3.2 Thực trạng mong muốn học tập thí nghiệm học sinh môn Sinh học trường THPT Để xác định thực trạng khả học tập thí nghiệm HS sử dụng. .. lý luận thí nghiệm Sinh học; Hoạt động học tập; Năng lực nghiên cứu – Xác định thực trạng sử dụng thí nghiệm để tổ chức hoạt động học tập dạy học, mong muốn học tự làm thí nghiệm học sinh Đó