Thực nghiệm sư phạm phần nào chứng tỏ hiệu quả của việc áp dụng thí nghiệm trong dạy học sinh học như giúp học sinh nâng cao năng lực thực hành, nắm vững kiến thức liên[r]
(1)1
Thiết kế thí nghiệm dạy học chương I - thành phần hóa học tế bào, Sinh học 10
Nguyễn Thị Thúy Quỳnh*
, Hoàng Thu Hà
Trường Đại học Giáo dục, Đại học Quốc gia Hà Nội, 144 Xuân Thuỷ, Cầu Giấy, Hà Nội, Việt Nam Nhận ngày 12 tháng 11 năm 2018
Chỉnh sửa ngày 19 tháng 11 năm 2018; Chấp nhận đăng ngày 09 tháng 01 năm 2019
Tóm tắt: Thí nghiệm dạy học sinh học công cụ quan trọng giúp học sinh
khắc sâu kiến thức, rèn luyện nâng cao lực thực hành Tuy nhiên, sách giáo khoa chương I - Thành phần hóa học tế bào, Sinh học 10 khơng có thí nghiệm minh họa cho phần nội dung kiến thức Do đó, nghiên cứu thiết kế số thí nghiệm gắn liền với sống hàng ngày sử dụng dụng cụ, hóa chất rẻ, dễ kiếm, dễ thực đảm bảo hiệu khoa học sư phạm Thực nghiệm sư phạm chứng tỏ thí nghiệm giúp học sinh hiểu sâu kiến thức hứng thú với mơn học
Từ khóa:Thí nghiệm, Sinh học 10, tế bào 1 Mở đầu
Sinh học môn khoa học thực nghiệm Do đó, thí nghiệm phương pháp đặc thù dạy học sinh học TN có vai trị vơ quan trọng, giúp học sinh hiểu rõ khái niệm, tượng sinh học, khắc sâu kiến thức, rèn luyện kỹ thực hành, quan sát… Bên cạnh đó, thí nghiệm sinh học đòi hỏi học sinh biết cách vận dụng kiến thức lý thuyết phương pháp thực nghiệm, nắm quy trình thực thí nghiệm, thu thập xử lý kết giải cách khoa học vấn đề thực tiễn [3, 4]
Thành phần hóa học tế bào-Sinh học 10 nội dung quan trọng sinh học tế bào Thực tế, giảng dạy phần trường _
Tác giả liên hệ ĐT.: 84-904656493 Email: quynhntt-bio@vnu.edu.vn
https://doi.org/10.25073/2588-1159/vnuer.4195
PTTH giáo viên chủ yếu dùng hình ảnh sách giáo khoa khơng có thí nghiệm hỗ trợ nhằm khắc sâu kiến thức cho học sinh [1] Vì vậy, nghiên cứu chúng tơi thiết kế số thí nghiệm tổ chức dạy học kiến thức thành phần tế bào giúp học sinh tìm kiếm kiến thức cách tích cực, ghi nhớ cách chủ động, phát huy nhiều lực lực thực hành, lực giải vấn đề lực hợp tác…
2 Vai trị dạy học thí nghiệm dạy học sinh học
Việc thiết kế xây dựng thí nghiệm có vai trị quan trọng dạy học sinh học trường PTTH
(2)- Thực thí nghiệm giúp học sinh phát huy khả làm việc độc lập hoạt động nhóm, gây hứng thú học tập say mê nghiên cứu khoa học
- Với vật liệu có sẵn, giáo viên thiết kế thí nghiệm đơn giản, dễ tổ chức học sinh quan sát tượng xẩy trình thực để lĩnh hội kiến thức phát triển tư khoa học
3 Thực trạng sử dụng thí nghiệm dạy học sinh học trường phổ thông
Trong nghiên cứu gần thực trạng dạy học thực hành trường PTTH địa bàn thành phố Hà nội cho thấy giáo viên cịn gặp nhiều khó khăn việc chuẩn bị thí nghiệm, vai trị thực hành thí nghiệm chưa đánh giá cao, học sinh chưa tiếp xúc, sử dụng thí nghiệm học lớp Nghiên cứu cho thấy hầu hết giáo viên (98%) cho cần phải tăng cường thời gian cho học sinh làm thí nghiệm trọng đến kỹ thực hành học sinh Bên cạnh đó, số liệu điều tra cho thấy học sinh mong muốn quan sát tự thực nhiều thí nghiệm Nghiên cứu cho thấy nhiều trường PTTH chưa có phịng thí nghiệm riêng (72%) Những trường có phịng thí nghiệm cịn thiếu hóa chất dụng cụ, khơng có cán chun trách chuẩn bị thí nghiệm [2]
Do đó, bên cạnh việc đầu tư cung cấp thiết bị thí nghiệm đại, việc nghiên cứu thiết kế thực thí nghiệm đơn giản lớp hay nhà giải pháp nhằm đổi phương pháp, hình thức tổ chức dạy học sinh học cho học sinh Hình thức khơng áp dụng Việt nam, mà
được tiến hành nhiều nước khu vực giới [5, 6]
4 Một số yêu cầu thí nghiệm đơn giản
Các thí nghiệm cần đơn giản dụng cụ/vật liệu, dễ dàng quan sát tượng xẩy trình thực HS dễ dàng phân tích kết rút kết luận, lĩnh hội kiến thức sinh học liên quan
Các dụng cụ, thiết bị, hóa chất vật liệu phải rẻ tiền, dễ kiếm để giáo viên học sinh tự làm Điều khơng có ý nghĩa mặt kinh tế mà cịn có ý nghĩa quan trọng giúp cho người học thấy mối liên hệ sinh học đời sống thực tiễn Bên cạnh đó, trường THPT tồn quốc sử dụng thí nghiệm dạy học sinh học 10
Nên thiết kế xây dựng thí nghiệm thấy rõ diễn biến tượng, kết trình thực nghiệm Điều có giá trị nhận thức quan trọng học sinh so với phương tiện dạy học khác xem phim hay hình ảnh minh họa
5 Thiết kế số thí nghiệm sinh học
Trong nghiên cứu này, tiến hành nghiên cứu xây dựng sử dụng số thí nghiệm đơn giản giúp học sinh hiểu rõ nội dung kiến thức Thành phần hóa học tế bào, Sinh học 10 Các thí nghiệm xây dựng cách tận dụng vật liệu rẻ tiền có sẵn gắn liền với sống hàng ngày Các thí nghiệm trình bày bảng Bảng Thiết kế số thí nghiệm phần “Thành phần hóa học tế bào”, Sinh học 10
Mục tiêu thí nghiệm Nội dung thí nghiệm
Xác định nước có mặt tế bào Lấy 1kg củ cải, bắp cải, khoai tây Sau đem cắt lát mỏng phơi khơ Sau 2-3 ngày xác định so sánh trọng lượng trước sau phơi
(3)Xác định cacbohydrat có mặt tế bào
Cắt lát chuối xanh chuối chín Nhỏ giọt thuốc thử Iot lên bề mặt lát cắt Sau 15 phút, quan sát giải thích tượng
Chuẩn bị nước ép táo nước ép nho, dung dịch mật ong pha loãng, dung dịch glucose 5%
Chuẩn bị ống nghiệm, đánh số thứ tự ống cho vào ml các dung dịch
Thêm vào ống ml thuốc thử Fehling
Lắc đun lửa đèn cồn sôi Quan sát so sánh kết ống nghiệm
Chuẩn bị nước ép táo nước ép nho, dung dịch mật ong pha loãng, dung dịch glucose 5%
Chuẩn bị ống nghiệm, bổ sung ml dung dịch AgNO35%
vào ống nghiệm
Thêm giọt ammoniac, tạo thành kết tủa Sau cho thêm ammoniac đến vừa tan
Cho vào ống nghiệm ml dung dịch dịch ép glucose 5% Lắc đun lửa đèn cồn sôi
Quan sát so sánh kết ống nghiệm Xác định thành phần protein có
mặt tế bào
Chuẩn bị ống nghiệm, ống nghiệm chứa ml sữa tươi Bổ sung 3ml nước cam vào ống nghiệm 1, 3ml nước coca cola vào ống nghiệm
Lắc nhẹ, quan sát kết
Cắt lát khoai tây Một lát nhúng nước sôi 10-15 phút Nhỏ giọt H2O2 10% lên bề mặt lát cắt
Sau 10 phút, quan sát giải thích tượng
Chuẩn bị ống nghiệm khác Cho mẫu rong vào ống nghiệm với nước đun sôi đèn cồn
Đặt mẫu rong lên lam kính, nhỏ giọt H2O2 3%
lên mẫu
Quan sát kết Xác định thành phần lipid có mặt
trong tế bào
Nghiền nát lạc chày cối sứ, chuyển lạc nghiền nát vào hai ống nghiệm Bổ sung vào ống thứ 5m nước, ống thứ hai ml rượu
Lắc nhẹ quan sát tượng
Bóp nát dừa nước nóng già Để hỗn hợp tủ lạnh 4-5 Lấy phần váng đem chưng cất cách thủy thu dầu dừa nguyên chất
Xác định thành phần axit nucleic có mặt tế bào
Nghiền nát cà chua túi zip có khóa
Bổ sung 30 ml nước, khuấy lọc dịch lọc qua giấy lọc Cho nước rửa chén vào dịch lọc theo tỷ lệ 1:6, bổ sung thìa cafe muối khuấy nhẹ Để yên 15 phút
Dứa tươi gọt sạch, xay nhỏ, lọc lấy dịch lọc Bổ sung 20 ml dịch lọc dứa vào hỗn hợp dịch nghiền cà chua Nghiêng ống nghiệm rót 20ml rượu theo miệng ống tạo thành lớp bề mặt hỗn hợp
(4)6 Thực nghiệm sư phạm
6.1 Bố tr thực nghiệm
Thực nghiệm sư phạm tiến hành trường THPT Hữu Nghị, Hà Nội với đối tượng học sinh lớp 10A1, 10A2, 10A3 10A4 Các lớp có điểm trung bình mơn học ý thức học tập đánh giá tương đương nhau.Trong nghiên cứu này, tiến hành dạy học thực hành Bài - Cacbohydrat lipid chương I (Thành phần hóa học tế bào, Sinh học 10) Lớp đối chứng (10A1 10A2), tiến hành dạy học phương pháp truyền thống với phương tiện trực quan tranh vẽ, sơ đồ… Lớp thực nghiệm (10A3 10A4) tiến hành dạy học có bổ sung thí nghiệm minh
họa cho phần lý thuyết (bảng 1) Các thí nghiệm chuẩn bị từ vật liệu có sẵn sống minh họa cho học sinh hiểu rõ nội dung lý thuyết Cụ thể thí nghiệm liên quan đến việc phát đường khử có mẫu táo, chuối xanh chuối chín (hình 2a); phát tinh bột mẫu chuối xanh chuối chín (hình 2b); phát lipid dừa (hình 2c) Chúng tơi chia lớp thành nhóm thiết kế dạy học theo trạm, cụ thể trạm tương ứng với thí nghiệm Các nhóm làm thí nghiệm trạm 10 phút, sau di chuyển sang trạm tiếp để thực thí nghiệm khác Sau làm thí nghiệm, HS phải hồn thành phiếu học tập có nội dung liên quan đến kiến thức học
h
a Phát đường khử mẫu táo, chuối xanh chuối chín (trước sau phản ứng với thuốc thử Fehling)
b Phát tinh bột chuối xanh
chuối chín c Phát lipid dầu dừa Hình Kết thí nghiệm
6.2 ết nghi n c u thực nghiệm
6.2.1 Kết định lượng
Sau nhóm hồn thành thí nghiệm, HS phát phiếu học tập trả lời kiến thức liên quan đến học
(5)Bên cạnh đó, nhằm kiểm tra mức độ ghi nhớ kiến thức học sinh lớp thực nghiệm đối chứng, sau hai tuần học cho học sinh lớp thí nghiệm đối chứng thực kiểm tra 45 phút Kết kiểm tra xử lí phần mềm thống kê
Để đánh giá kết sau thực nghiệm rút nhận xét kết luận chung việc dạy học sinh học thơng qua thí nghiệm, cho học sinh làm kiểm tra 45 phút
sau tuần thí nghiệm, kết hợp đánh giá thông qua phiếu điều tra, vấn quan sát Kết xử lý số liệu điểm kiểm tra lớp thực nghiệm đối chứng cho thấy điểm trung bình học sinh lớp thực nghiệm cao lớp đối chứng với xác suất xảy ngẫu nhiên nhỏ 0.05 (bảng 2) Kết chứng tỏ học sinh làm thí nghiệm lớp thực nghiệm ghi nhớ nội dung kiến thức học tốt so với lớp đối chứng
Bảng So sánh tham số thống kê đặc trưng lớp thí nghiệm đối chứng Tham số Lớp đối chứng (81 học sinh) Lớp thực nghiệm (82 học sinh)
Mode 6
Điểm trung bình 5.83 6.81
Phương sai 1.34 1.20
Độ lệch chuẩn 1.80 1.44
Giá trị T-test 0.009 h
3.2 ết định t nh
Trong trình thực nghiệm sư phạm, nhận thấy học sinh lớp học thực nghiệm có ý thức quan sát, trả lời câu hỏi giáo viên đưa ý kiến cá nhân Đồng thời, nhóm hỗ trợ suốt q trình thực thí nghiệm, hăng hái phát biểu ý kiến trình bày kết thí nghiệm nhóm, biết đặt vấn đề tự tìm cách giải vấn đề Bên cạnh đấy, nhận thấy thông qua hướng dẫn giáo viên, học sinh thực thí nghiệm, thu thập số liệu hình ảnh liên quan đến thí nghiệm Từ đó, học sinh cảm thấy u thích mơn học chủ động việc học tập Đặc biệt, thơng qua thực nội dung thí nghiệm, học sinh hiểu rõ mục đích thí nghiệm, biết cách vận dụng nội dung kiến thức mơn Sinh học để giải thích kết thí nghiệm đưa kết luận liên quan đến thực tiễn
7 Kết luận
Nghiên cứu thiết kế số thí nghiệm sinh học thành phần hóa học tế bào hỗ trợ dạy học sinh học 10 Nội dung thí nghiệm gắn liền với thực tiễn với dụng cụ,
hóa chất rẻ, dễ kiếm, dễ thực đảm bảo khoa học tính sư phạm Thực nghiệm sư phạm phần chứng tỏ hiệu việc áp dụng thí nghiệm dạy học sinh học giúp học sinh nâng cao lực thực hành, nắm vững kiến thức liên quan đến thực tiễn, phát huy khả làm việc nhóm gây hứng thú cho học sinh
Lời cảm ơn
Nghiên cứu tài trợ Trường Đại học Giáo dục, Đại học Quốc gia Hà Nội đề tài mã số QS.17.02
Tài liệu tham khảo
[1] Đinh Quang Báo, Nguyễn Đức Thành, 2001 Lý luận dạy học sinh học NXB Giáo dục
[2] Hoàng Thu Hà, Vũ Phương Liên, Nguyễn Thị Phương Vy, Trần Thị Vân Trang, 2017 Đánh giá thực trạng dạy học thí nghiệm dạy học mơn Vật lý, Hóa học Sinh học trường Trung học phổ thông Những xu giáo dục Kỷ yếu hội thảo quốc tế Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội
(6)Nguyễn Vũ Bích Hiền, 2015 Dạy học tích hợp phát triển lực học sinh, Quyển 1- Khoa học tự nhiên NXB Đại học Sư phạm Hà Nội
[4] Nguyễn Cảnh Toàn, N.C.A., 2009 Dạy học theo định hướng hình thành phát triển lực người học trường phổ thông NXB Đại học Sư phạm
[5] Trần Bá Hoành, 2006 Đổi phương pháp dạy học, chương trình sách giáo khoa NXB Đại học Sư phạm
[6] Jenet Verjovsky, Guillermina Waldegg, 2005 Analyzing beliefs and practices of a Mexican high school biology teacher Journal of Research in Science teaching
Study and Design Experiments in Teaching Chapter I - Chemical Component of Cellular, Biology 10
Nguyen Thi Thuy Quynh, Hoang Thu Ha
VNU University of Education, 144 Xuan Thuy, Cau Giay, Hanoi, Vietnam
Abstract: Experiment in biological teaching is one of the important tools for deeper the student’s knowledge, and improving their practice skill However, in the chapter I - The chemical composition of cell, Biology 10, there is no any experiment that illustrates the knowledge’s content Therefore, this article designed some experiments which not only associated with daily life with cheap materials and chemicals, and easy to find, but also ensuring scientific and pedagogical efficiency Experimental pedagogy has demonstrated that designed experiments can help student better understand the knowledge and interest in the subject