Tổ chức hoạt động thực hành thí nghiệm theo định hướng phát triển năng lực tìm hiểu thế giới sống trong dạy học phần “Sinh học cơ thể” ở trung học phổ thông

Sinh học là môn khoa học thực nghiệm, các kiến thức sinh học phần lớn được các nhà khoa học phát hiện thông qua quan sát và thí nghiệm. Phương pháp quan sát và phương pháp thí nghiệm là những phương pháp quan trọng nhất trong dạy học sinh học. Bài viết trình bày quy trình thiết kế và tổ chức hoạt động THTN theo định hướng phát triển năng lực THTGS và vận dụng quy trình này vào dạy học chủ đề “Trao đổi nước và khoáng ở thực vật” (Sinh học 11).

VJE Tạp chí Giáo dục, Số 480 (Kì - 6/2020), tr 25-30 ISSN: 2354-0753 TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TÌM HIỂU THẾ GIỚI SỐNG TRONG DẠY HỌC PHẦN “SINH HỌC CƠ THỂ” Ở TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Đặng Thị Dạ Thủy, Nguyễn Thị Diệu Phương+ Trường Đại học Sư phạm - Đại học Huế + Tác giả liên hệ: Email: ngdieuphuong@gmail.com Article History Received: 24/4/2020 Accepted: 05/5/2020 Published: 20/6/2020 ABSTRACT Keywords experimental and practical activities, competency in exploring the living world, theme, body biology The 2018 General Education program is aimed at training students towards capacity development Biology is a subject of this program system, so it has to form and develop students’ competency in Biology including the competency in exploring the living world In this article, a process of designing and organizing experimental and practical activities towards developing students’ competency in exploring the living world is proposed Also, this process has been applied in designing and organizing experimental and practical activities in teaching Body Biology module at high school Mở đầu Sinh học môn khoa học thực nghiệm, kiến thức sinh học phần lớn nhà khoa học phát thông qua quan sát thí nghiệm Phương pháp quan sát phương pháp thí nghiệm phương pháp quan trọng dạy học sinh học Vì vậy, giáo viên (GV) tổ chức cho học sinh (HS) khám phá tri thức cách lặp lại đường mà nhà khoa học phát kiến thức thơng qua hoạt động thực hành thí nghiệm (THTN) khơng giúp em phát triển lực nhận thức sinh học, lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn mà cịn hình thành phát triển lực tìm hiểu giới sống (THTGS) Phần Sinh học thể (Sinh học 11) nghiên cứu đặc trưng cấp tổ chức sống hệ thể, thành phần kiến thức chủ yếu tượng q trình sinh lí (Nguyễn Thành Đạt, 2007) Vì vậy, nội dung phần phù hợp với việc thiết kế tổ chức hoạt động THTN theo định hướng phát triển lực THTGS, đáp ứng việc đổi phương pháp dạy học Bài viết trình bày quy trình thiết kế tổ chức hoạt động THTN theo định hướng phát triển lực THTGS vận dụng quy trình vào dạy học chủ đề “Trao đổi nước khoáng thực vật” (Sinh học 11) Kết nghiên cứu 2.1 Năng lực tìm hiểu giới sống Theo Chương trình Giáo dục phổ thông môn Sinh học (2018), cấp trung học phổ thông hình thành phát triển HS lực sinh học: Nhận thức sinh học; THTGS; vận dụng kiến thức, kĩ học Trong đó, “năng lực THTGS HS lực thực quy trình THTGS, gồm bước: Đề xuất vấn đề liên quan đến giới sống; đưa phán đoán xây dựng giả thuyết; lập kế hoạch thực kế hoạch kiểm chứng giả thuyết; báo cáo thảo luận vấn đề nghiên cứu” (Bộ GD-ĐT, 2018, tr 6) Căn vào nội hàm khái niệm “năng lực THTGS”, xác định cấu trúc lực gồm có lực thành phần với 14 số xác định lực thể bảng Bảng Cấu trúc lực THTGS Năng lực thành phần Chỉ số xác định lực (1) Quan sát, đặt câu hỏi liên quan đến vấn đề; Đề xuất vấn đề liên (2) Phân tích bối cảnh để đề xuất vấn đề; quan đến giới sống (3) Dùng ngôn ngữ biểu đạt vấn đề đề xuất Đưa phán đốn (4) Phân tích vấn đề để nêu phán đoán; xây dựng giả thuyết (5) Xây dựng phát biểu giả thuyết nghiên cứu Lập kế hoạch (6) Xây dựng khung logic nội dung nghiên cứu; thực (7) Lựa chọn phương pháp thích hợp (quan sát, thực nghiệm, điều tra, vấn, 25 VJE Tạp chí Giáo dục, Số 480 (Kì - 6/2020), tr 25-30 Thực kế hoạch Viết, trình bày báo cáo thảo luận ISSN: 2354-0753 hồi cứu tư liệu, ); (8) Lập kế hoạch triển khai hoạt động nghiên cứu (9) Thu thập, lưu giữ liệu từ kết thực nghiệm, điều tra; (10) Đánh giá kết dựa phân tích, xử lí liệu; so sánh kết với giả thuyết, giải thích, rút kết luận điều chỉnh (nếu cần); (11) Đề xuất ý kiến khuyến nghị vận dụng kết nghiên cứu, vấn đề nghiên cứu tiếp (12) Sử dụng ngơn ngữ, hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng để biểu đạt trình kết nghiên cứu; (13) Viết báo cáo nghiên cứu; (14) Lắng nghe tích cực tơn trọng quan điểm, ý kiến đánh giá, giải trình, phản biện, bảo vệ kết nghiên cứu cách thuyết phục 2.2 Hoạt động thực hành thí nghiệm theo định hướng phát triển lực tìm hiểu giới sống dạy học sinh học Theo Trần Bá Hoành (2006, tr 145): “Hoạt động học tập chuỗi hành động thao tác trí tuệ bắp hướng tới mục tiêu xác định” Trong dạy học sinh học, có nhiều dạng hoạt động học tập như: THTN, tái khám phá sinh học, nghiên cứu sinh học…; đó, THTN hoạt động mà HS tự trực tiếp quan sát, tiến hành thí nghiệm, giúp HS trải nghiệm nghiên cứu, chủ động khám phá, chiếm lĩnh kiến thức rèn luyện kĩ Như vậy, hoạt động THTN theo định hướng phát triển lực THTGS dạng hoạt động học tập; đó, HS trực tiếp tiến hành thí nghiệm theo quy trình THTGS, bao gồm: quan sát thực tiễn, nảy sinh câu hỏi tìm tịi, đề xuất vấn đề nghiên cứu, xây dựng giả thuyết, thiết kế thí nghiệm thực thí nghiệm để kiểm chứng giả thuyết, rút kết luận báo cáo vấn đề nghiên cứu Căn vào cấu trúc lực THTGS, xác định hoạt động THTN theo định hướng phát triển lực THTGS sau (bảng 2): Bảng Các bước hoạt động THTN theo định hướng phát triển lực THTGS Các bước Yêu cầu cần đạt hoạt động THTN Quan sát, đặt câu hỏi xác định vấn đề nghiên cứu HS quan sát từ thực tiễn đời sống (hoặc thông qua tình có vấn đề mà GV đặt ra), nảy sinh câu hỏi tìm tịi, muốn tìm hiểu vấn đề; phân tích tình để xác định vấn đề nghiên cứu Nghiên cứu tài liệu xây dựng giả thuyết HS nghiên cứu tài liệu liên quan để phân tích vấn đề, từ xây dựng giả thuyết vấn đề nghiên cứu Thiết kế thí nghiệm để kiểm chứng giả thuyết đề xuất HS đề xuất thí nghiệm để kiểm chứng giả thuyết đưa Kiểm tra kế hoạch thực thí nghiệm: xác định mục đích thí nghiệm; biến số thí nghiệm (biến độc lập, biến phụ thuộc biến kiểm soát, mối quan hệ nhân biến độc lập biến phụ thuộc); xác định nhóm đối chứng; phương pháp tiến hành thí nghiệm; dự kiến cách thức ghi chép xử lí số liệu thực nghiệm (GV kiểm tra kế hoạch thí nghiệm góp ý có) THTN, thu thập phân tích số liệu HS tiến hành làm thí nghiệm; thu thập, phân tích, xử lí liệu; đối chiếu kết thí nghiệm với giả thuyết xem chấp nhận hay phủ nhận giả thuyết giải thích Kết luận vận dụng Đưa kết luận vấn đề nghiên cứu; từ đó, đề xuất ý kiến khuyến nghị vận dụng kết nghiên cứu Báo cáo kết nghiên cứu HS viết báo cáo theo logic khoa học; báo cáo bảo vệ kết nghiên cứu Ngồi ra, tùy nội dung, mục đích thí nghiệm, có thêm bước khám phá mở rộng, nâng cao vấn đề nghiên cứu để HS tiếp tục rèn luyện lực THTGS 26 VJE Tạp chí Giáo dục, Số 480 (Kì - 6/2020), tr 25-30 ISSN: 2354-0753 2.3 Quy trình thiết kế tổ chức hoạt động thực hành thí nghiệm theo định hướng phát triển lực tìm hiểu giới sống dạy học phần “Sinh học thể” (Sinh học 11) 2.3.1 Thiết kế hoạt động thực hành thí nghiệm theo định hướng phát triển lực tìm hiểu giới sống - Bước 1: Lựa chọn chủ đề, xác định mục tiêu chủ đề, phân tích cấu trúc lực THTGS, xác định bước hoạt động THTN Dựa vào cấu trúc nội dung chương trình, GV lựa chọn chủ đề dạy học phù hợp với mục tiêu phát triển lực THTGS Ví dụ: chương Chuyển hóa vật chất lượng - phần Thực vật, có chủ đề phù hợp để phát triển lực THTGS cho HS như: Trao đổi nước muối khống, Quang hợp, Hơ hấp… Tiếp đó, xác định mục tiêu kiến thức, kĩ năng, thái độ định hướng phát triển lực (năng lực sinh học lực chung); trọng phân tích mục tiêu phát triển lực THTGS Xác định lực thành phần số (xem bảng 1, trang trước) GV cần xác định bước yêu cầu bước hoạt động THTN theo định hướng phát triển lực THTGS (xem bảng 2, trang trước) - Bước 2: Phân tích nội dung chủ đề học tập, xác định hệ thống thí nghiệm sử dụng để xây dựng hoạt động THTN Trong thực tế dạy học Sinh học, khơng phải thí nghiệm xây dựng hoạt động THTN theo định hướng phát triển lực THTGS GV cần phân tích thành phần kiến thức dựa vào trình độ nhận thức HS để lựa chọn thí nghiệm thiết kế tổ chức cho HS hoạt động THTN theo định hướng phát triển lực THTGS; cần xác định mối quan hệ loại kiến thức với ứng dụng thực tiễn đời sống nhằm làm sở cho việc thiết kế bối cảnh, tình hoạt động THTN - Bước 3: GV tiến hành thí nghiệm sưu tầm tư liệu thí nghiệm chủ đề Thiết kế hoạt động THTN GV thực thí nghiệm xác định bước 2; sử dụng máy ảnh, máy quay phim phiếu ghi để thu thập đầy đủ thơng tin thí nghiệm: cách bố trí, tượng, kết thí nghiệm tình xảy thí nghiệm Ngồi ra, GV sưu tầm, tham khảo tài liệu liên quan (sơ đồ, mơ hình, đoạn phim thí nghiệm,…) để có tư liệu phong phú thiết kế hoạt động THTN đáp án Trên sở nguồn tư liệu thô này, vào yêu cầu cần đạt bước HĐTHTN (xem bảng 2), GV lựa chọn xác định nội dung thí nghiệm (hiện tượng thực tiễn, giả thuyết, biến độc lập, biến phụ thuộc, biến kiểm soát; nguyên liệu, dụng cụ thí nghiệm; điều kiện tiến hành thí nghiệm; bước tiến hành kết thí nghiệm…) “mã hóa” thành hoạt động THTN GV phác thảo hoạt động chỉnh sửa, biên tập hoàn thiện hoạt động THTN, xây dựng đáp án (Đặng Thị Dạ Thủy, Phan Đức Duy, 2016) - Bước 4: Xây dựng kế hoạch học chủ đề có sử dụng hoạt động THTN Tùy theo mục đích dạy học nội dung thí nghiệm, GV tổ chức hoạt động THTN hoạt động khởi động, hình thành kiến thức hoạt động vận dụng, tìm tịi, mở rộng Hoạt động THTN có mục tiêu rèn luyện vài lực thành phần hay toàn lực THTGS tùy theo mức độ rèn luyện lực GV cần xác định hoạt động THTN hoạt động cá nhân hay nhóm địa điểm thí nghiệm (ở nhà hay phịng thí nghiệm, vườn trường,…) để soạn kế hoạch học phù hợp 2.3.2 Tổ chức hoạt động thực hành thí nghiệm theo định hướng phát triển lực tìm hiểu giới sống - Bước 1: GV nêu mục tiêu hoạt động THTN theo định hướng phát triển lực THTGS GV nêu mục tiêu kiến thức, kĩ nhấn mạnh đến mục tiêu phát triển lực THTGS hoạt động THTN GV nêu cấu trúc lực THTGS, bước hoạt động THTN theo quy trình THTGS (bảng 2) - Bước 2: GV nêu yêu cầu hoạt động THTN, HS xác định yêu cầu hoạt động THTN GV giới thiệu hoạt động THTN thông qua phiếu hoạt động THTN Những yêu cầu hoạt động THTN cụ thể hóa phiếu hoạt động THTN Tùy theo mục mức độ rèn luyện lực THTGS, HS rèn luyện phần toàn lực THTGS Các nhóm HS xác định yêu cầu hoạt động THTN GV giới thiệu nguyên liệu dụng cụ thực hành; kiểm tra kế hoạch thiết kế thí nghiệm HS (điều chỉnh, bổ sung có); nhắc nhở HS lưu ý quy tắc an toàn THTN - Bước 3: HS tự lực thực hoạt động THTN, thảo luận, viết báo cáo khoa học GV theo dõi, kiểm tra kế hoạch thực thí nghiệm HS GV tổ chức cho HS làm việc độc lập theo nhóm để thực bước hoạt động THTN lớp học, phịng thí nghiệm hay nhà… HS chụp hình kết thí nghiệm, tượng quan sát được, lập bảng ghi chép liệu thu được, vẽ đồ thị (nếu có) HS thảo luận, phân tích kết để kiểm chứng giả thuyết Nếu giả thuyết chấp nhận rút kết luận vấn đề nghiên cứu GV định hướng cho HS viết báo khoa học GV giới thiệu 27 VJE Tạp chí Giáo dục, Số 480 (Kì - 6/2020), tr 25-30 ISSN: 2354-0753 số mẫu báo cáo dạng poster Nếu kết thí nghiệm khơng với giả thuyết đưa phải xác định nguyên nhân (xem lại việc thiết kế thực thí nghiệm), thiết lập giả thuyết khác xây dựng kế hoạch thí nghiệm để kiểm chứng giả thuyết - Bước 4: HS trình bày báo cáo khoa học vấn đề nghiên cứu HS trình bày báo cáo khoa học (poster hay trình chiếu PowerPoint), bảo vệ kết nghiên cứu Các nhóm khác đặt câu hỏi, nêu thắc mắc GV đưa số câu hỏi mở rộng để HS trao đổi, bàn luận đưa câu trả lời hợp lí - Bước 5: Đánh giá việc thực hoạt động THTN Dựa cấu trúc lực THTGS để cụ thể tiêu chí đánh giá theo ba mức độ (chưa đạt, đạt mức khá, đạt mức tốt ) GV đánh giá hoạt động THTN HS dựa tiêu chí đó, phân tích điểm đạt chưa đạt trình thực hoạt động THTN HS HS tự đánh giá, đánh giá đồng đẳng, điều chỉnh sai sót, rút kinh nghiệm cho việc thực hoạt động THTN để tiếp tục rèn luyện phát triển lực THTGS (Đặng Thị Dạ Thủy, 2016) 2.4 Vận dụng quy trình thiết kế tổ chức hoạt động thực hành thí nghiệm theo định hướng phát triển lực tìm hiểu giới sống dạy học chủ đề “Trao đổi nước khoáng thực vật” (Sinh học 11) 2.4.1 Thiết kế hoạt động thực hành thí nghiệm theo theo định hướng phát triển lực tìm hiểu giới sống - Bước 1: GV phân tích mục tiêu chủ đề Trao đổi nước khoáng thực vật kiến thức, kĩ năng, thái độ lực Chú trọng mục tiêu phát triển lực THTGS chủ đề, cụ thể HS thực số thí nghiệm tìm hiểu hút nước rễ; vận chuyển nước thân thoát nước lá, dinh dưỡng TV, thực hành tưới nước chăm sóc cây,… theo quy trình THTGS Xác định cấu trúc lực THTGS (bảng 1); sở đó, xác định bước hoạt động THTN theo định hướng phát triển lực THTGS (bảng 2) - Bước 2: GV phân tích thành phần kiến thức chủ đề bao gồm: kiến thức giải phẫu cấu tạo miền lông hút, cấu tạo dòng mạch gỗ, mạch rây, cấu tạo tế bào khí khổng; kiến thức sinh lí q trình trao đổi nước (hấp thu nước, vận chuyển nước thoát nước), q trình trao đổi khống nitơ; kiến thức sinh thái học ảnh hưởng tác nhân mơi trường đến q trình trao đổi nước khống… GV xác định thí nghiệm thiết kế hoạt động THTN theo định hướng phát triển lực THTGS như: thí nghiệm tìm hiểu áp suất rễ dạy học khái niệm áp suất rễ; thí nghiệm vận chuyển nước thân; thí nghiệm vận chuyển chất hữu cây; thí nghiệm tìm hiểu quan thoát nước thực vật; thí nghiệm ảnh hưởng nhân tố ngoại cảnh đến tốc độ thoát nước dạy học q trình trao đổi nước cây; thí nghiệm vai trị phân bón dạy học q trình dinh dưỡng khống TV - Bước 3: GV tiến hành thí nghiệm sưu tầm tư liệu thí nghiệm chủ đề Ví dụ số thí nghiệm chủ đề “Trao đổi nước khoáng thực vật” như: tượng rỉ nhựa ứ giọt, vận chuyển chất cây, thoát nước, GV xác định nội dung thí nghiệm “mã hóa” thành hoạt động THTN theo định hướng lực THTGS, phác thảo hoạt động THTN theo quy trình bước, chỉnh sửa, biên tập xây dựng đáp án cho hoạt động THTN Minh họa hoạt động THTN tìm hiểu áp suất rễ (hoạt động THTN sử dụng hình thành kiến thức khái niệm áp suất rễ ): Quan sát, đặt câu hỏi xác định vấn đề nghiên cứu: Qua đêm ẩm ướt, quan sát thân thảo vườn vào sáng sớm, bạn Nam thường thấy có giọt nước xuất mép hay đầu tận Tại có tượng đó? Hãy xác định vấn đề nghiên cứu trường hợp Nghiên cứu tài liệu xây dựng giả thuyết Nghiên cứu tài liệu trình hấp thu nước rễ (sách giáo khoa, tài liệu tham khảo), từ xây dựng giả thuyết vấn đề nghiên cứu Thiết kế thí nghiệm để kiểm chứng giả thuyết đề xuất - Kiểm tra kế hoạch thí nghiệm + Dụng cụ, mẫu vật thí nghiệm: chậu thân thảo nhỏ có kích thước số tương đương (2 chậu trồng cà chua, chậu trồng lúa ngô), đánh số từ đến 4, nước sạch, túi polyetylen), dây buộc, que nhỏ… + Thiết kế thí nghiệm kiểm chứng giả thuyết từ nguyên vật liệu trên: Đọc tài liệu lên quan, thảo luận nhóm, liệt kê phương án thí nghiệm kiểm chứng giả thuyết; Lựa chọn phương án thí nghiệm để kiểm chứng giả thuyết đưa với vật liệu dụng cụ thí nghiệm trên; Thảo luận nhóm cách thức bố trí thí nghiệm cho theo dõi thời gian hình thành giọt nước thí nghiệm; Phác thảo chi tiết bước tiến hành thí nghiệm 28 VJE Tạp chí Giáo dục, Số 480 (Kì - 6/2020), tr 25-30 ISSN: 2354-0753 + Kiểm tra kế hoạch thí nghiệm: Xác định biến độc lập, biến phụ thuộc thí nghiệm Các biến kiểm sốt thí nghiệm gì? Cách thức bố trí nhóm đối chứng nào? Kế hoạch thu thập liệu định lượng thí nghiệm nào? Bạn đo đếm gì? Thiết kế bảng để ghi chép liệu quan sát được; Hoàn thiện bảng kế hoạch thí nghiệm đưa cho GV kiểm tra, điều chỉnh phương pháp thí nghiệm (nếu có) THTN, thu thập phân tích số liệu thí nghiệm + Tiến hành thí nghiệm theo bước đề xuất, quan sát thu thập liệu + Phân tích kết thí nghiệm: Kết thí nghiệm có ủng hộ giả thuyết bạn không? Tại sao? Nếu kết khác với bạn mong đợi, đưa lí để giải thích kết Tại cần tưới đủ nước để qua đêm? Xác định nguyên tắc thí nghiệm; Tại tượng ứ giọt xảy bụi thấp thân thảo? Kết luận: Hãy rút kết luận qua thí nghiệm trên? Vận dụng: Người làm vườn nhận thấy rằng, hoa đồng tiền cắt vào lúc rạng đơng, có giọt nước nhỏ bề mặt cắt thân sát gốc Song, cắt vào buổi trưa, không thấy giọt nước Hãy đưa cách giải thích (Campbell & Reece, 2008) Viết báo cáo kết thí nghiệm: Hãy thiết kế poster báo cáo kết nghiên cứu Khám phá thêm: Có thể tìm hiểu tác động điều kiện môi trường xung quanh đến hút nước rễ thông qua thiết kế thí nghiệm sau: Thiết kế thí nghiệm điều kiện thay đổi áp suất thẩm thấu xung quanh môi trường rễ, cách tưới vào đất dung dịch NaCl 10% gây độc cho rễ CuSO4 1% Quan sát tượng ứ giọt Giải thích kết thu Qua kết thí nghiệm, em có khuyến nghị với người nơng dân vấn đề tưới tiêu nước cho trồng - Bước 4: GV sử dụng hoạt động THTN hoạt động khởi động hay hoạt động hình thành kiến thức, hoạt động vận dụng, tìm tịi, mở rộng Ví dụ: hoạt động THTN tìm hiểu áp suất rễ sử dụng hoạt động hình thành kiến thức 2.4.2 Tổ chức hoạt động thực hành thí nghiệm theo định hướng phát triển lực tìm hiểu giới sống GV tổ chức cho HS hoạt động THTN tìm hiểu áp suất rễ hoạt động hình thành kiến thức tìm hiểu động lực đẩy dòng mạch gỗ sau: - Bước 1: GV nêu mục tiêu hoạt động THTN, HS xác định mục tiêu hoạt động THTN + Kiến thức: Nêu khái niệm áp suất rễ thực thí nghiệm tìm hiểu áp suất rễ + Kĩ năng: Rèn luyện kĩ tư thực nghiệm, kĩ thực thí nghiệm theo tiến trình THTGS, kĩ tự học, kĩ hoạt động nhóm + Năng lực hướng tới: lực nhận thức sinh học, lực THTGS, lực vận dụng kiến thức kĩ vào thực tiễn, lực giải vấn đề, lực tự học, lực giao tiếp hợp tác GV nêu định hướng cho HS cấu trúc lực THTGS (bảng 1), xác định lực thành phần GV nêu bước hoạt động THTN theo quy trình THTGS (bảng 2) - Bước 2: GV giới thiệu hoạt động THTN thơng qua phiếu hoạt động THTN có nội dung gồm bước Các nhóm HS xác định yêu cầu HĐ THTN GV đưa tình huống: Qua đêm ẩm ướt, quan sát thân thảo vườn vào sáng sớm, ta thường thấy có giọt nước xuất mép hay đầu tận Vì có tượng đó? Có phải giọt sương ẩm khí ngưng tụ nên? Tùy theo mức độ rèn luyện lực THTGS, GV cho HS quan sát hình ảnh tự đặt câu hỏi, xác định vấn đề nghiên cứu, đọc tài liệu liên quan đề xuất giả thuyết… Hoặc GV định hướng bước hoạt động THTN, bước lại yêu cầu HS hoàn thành - Bước 3: HS tự lực thực HĐ THTN nhà, viết báo cáo khoa học GV theo dõi, kiểm tra kế hoạch thực thí nghiệm HS (có thể điều chỉnh, bổ sung) HS hồn thiện bước hoạt động THTN sau: + HS thảo luận nhóm, xác định vấn đề nghiên cứu là: Tìm hiểu nguyên nhân tượng ứ giọt HS đọc tài liệu vận chuyển chất cây, động lực dòng mạch gỗ, đề xuất giả thuyết: Trong điều kiện khơng khí bão hịa nước (qua đêm ẩm ướt, vào lúc sáng sớm) tưới đủ nước, rễ hút nước tác động áp suất rễ nước đẩy từ mạch gỗ rễ theo mạch gỗ thân đến nước bị ứ lại thủy khổng đầu hay mép tạo nên giọt nước + Thiết kế thực thí nghiệm kiểm chứng giả thuyết theo bước: (1) Tưới đầy đủ nước cho chậu hàng ngày; (2) Các chậu thí nghiệm (chậu trồng cà chua chậu trồng lúa): Tưới nhiều nước cho cho đất 29 VJE Tạp chí Giáo dục, Số 480 (Kì - 6/2020), tr 25-30 ISSN: 2354-0753 ẩm ướt, dùng túi nylon suốt trùm toàn chậu buộc chặt lại cho túi không chạm vào cành (hoặc dùng chuông thủy tinh úp lên chậu), đặt chậu nơi tối mát HS xác định biến độc lập thí nghiệm (khơng khí bão hịa nước tưới đủ nước), biến phụ thuộc thí nghiệm (áp suất rễ đẩy nước lên mạch gỗ nước bị ứ lại thủy khổng) Xác định biến kiểm sốt: loại có kích thước tương đương nhau, loại đất, Từ đó, bố trí nhóm đối chứng thí nghiệm hai chậu cịn lại HS quan sát tượng xảy chậu sau vài Sau có tượng ứ giọt, dùng que nhỏ chạm vào giọt nước mép để nước rơi xuống, theo dõi thời gian hình thành giọt nước mới, tiếp lặp lại 2-3 lần, lấy thời gian trung bình lần nhắc lại, kết thí nghiệm + Phân tích kết thí nghiệm: * Lập bảng ghi chép kết thí nghiệm: số lần lặp lại, thời gian xuất hiện tượng ứ giọt, thời gian trung bình, giải thích * Ngun nhân tượng ứ giọt là: Dưới tác động áp suất rễ, nước đẩy từ mạch gỗ rễ theo mạch gỗ thân đến Khi khơng khí xung quanh bão hịa nước nước khơng thể ngồi qua khí khổng mà ứ lại thành giọt thủy khổng, tạo nên tượng ứ giọt * Hiện tượng ứ giọt xảy bụi thấp thân thảo thường thấp, dễ bị tình trạng bão hòa nước áp suất rễ đủ mạnh để đẩy nước từ rễ lên gây tượng ứ giọt + Kết luận: Thí nghiệm tượng ứ giọt chứng tỏ có lực đẩy đẩy nước từ mạch gỗ rễ theo mạch gỗ thân đến nước ứ lại thủy khổng đầu hay mép tạo nên giọt nước Lực đẩy áp suất rễ Vận dụng khái niệm áp suất rễ, HS giải thích tình huống: vào lúc sáng sớm độ ẩm khơng khí tương đối cao, thân bị cắt ngang làm gián đoạn mạch gỗ, áp suất rễ tiếp tục đẩy dòng mạch gỗ lên tạo nên tượng rỉ nhựa bề mặt cắt Vào buổi trưa không xảy tượng mạch gỗ chịu áp suất âm q trình nước áp suất rễ theo kịp tốc độ nước tăng - Bước 4: HS trình bày báo cáo khoa học vấn đề nghiên cứu HS viết báo cáo poster hay trình chiếu PowerPoint kèm theo sản phẩm thí nghiệm HS trình bày báo cáo trước lớp Các nhóm khác đặt câu hỏi, nêu thắc mắc Căn vào đáp án hoạt động THTN, GV nhận xét, xác hóa kiến thức GV góp ý cho kế hoạch thí nghiệm tìm hiểu ảnh hưởng mơi trường đến tượng ứ giọt nhóm phần khám phá thêm - Bước 5: Đánh giá việc thực hoạt động THTN phát triển lực THTGS HS GV cho HS tự đánh giá kết hoạt động THTN nhóm thơng qua bảng tiêu chí đánh giá lực THTGS, GV đánh giá kết hoạt động THTN nhóm HS điều chỉnh sai sót, rút kinh nghiệm cho việc thực hoạt động THTN Kết luận Việc nghiên cứu thiết kế tổ chức hoạt động THTN theo định hướng phát triển lực THTGS có vai trị quan trọng dạy học Sinh học trường phổ thông Thông qua hoạt động THTN, HS khắc sâu kiến thức, phát triển lực nhận thức sinh học, mà phát triển lực THTGS, qua giáo dục lịng say mê u thích mơn học, bồi dưỡng tinh thần nghiên cứu khoa học; gắn học với hành, lí luận với thực tiễn, đáp ứng yêu cầu đổi phương pháp dạy học Sinh học phổ thông Tài liệu tham khảo Bộ GD-ĐT (2018) Chương trình Giáo dục phổ thơng môn Sinh học (Ban hành kèm theo Thông tư số 32/2018/TTBGDĐT ngày 26/12/2018 Bộ trưởng Bộ GD-ĐT) Campbell N.A, Reece J.B, (2008) Biology 8th edition, Pearson Education Benjamin Cummings, San Francisco Đặng Thị Dạ Thủy (2016) Sử dụng tập phát triển lực nghiên cứu khoa học học sinh dạy học sinh học trung học phổ thông Báo cáo khoa học nghiên cứu giảng dạy Sinh học Việt Nam - Hội nghị khoa học toàn quốc lần thứ 2, Đà Nẵng 5/2016, 1566-1571 Đặng Thị Dạ Thủy, Phan Đức Duy (2016) Thiết kế sử dụng tập thí nghiệm dạy học sinh học trung học phổ thông Báo cáo khoa học nghiên cứu giảng dạy Sinh học Việt Nam - Hội nghị khoa học toàn quốc lần thứ 2, Đà Nẵng 5/2016, tr 1579-1584 Galbraith, Donald (2011) Biology 11 Published by McGraw-Hill Ryerson Nguyễn Thành Đạt (tổng chủ biên, 2007) Sinh học 11 NXB Giáo dục Trần Bá Hoành (2006) Đổi phương pháp dạy học, chương trình sách giáo khoa NXB Đại học Sư phạm 30 ... kế tổ chức hoạt động thực hành thí nghiệm theo định hướng phát triển lực tìm hiểu giới sống dạy học phần “Sinh học thể” (Sinh học 11) 2.3.1 Thiết kế hoạt động thực hành thí nghiệm theo định hướng. .. kế tổ chức hoạt động thực hành thí nghiệm theo định hướng phát triển lực tìm hiểu giới sống dạy học chủ đề “Trao đổi nước khoáng thực vật” (Sinh học 11) 2.4.1 Thiết kế hoạt động thực hành thí nghiệm. .. dụng, tìm tịi, mở rộng Ví dụ: hoạt động THTN tìm hiểu áp suất rễ sử dụng hoạt động hình thành kiến thức 2.4.2 Tổ chức hoạt động thực hành thí nghiệm theo định hướng phát triển lực tìm hiểu giới sống