Rèn luyện kỹ năng thiết kế thí nghiệm cho học sinh trong dạy học chương “lá” sinh học 6

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH PHẠM LINH CHI RÈN LUYỆN KỸ NĂNG THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG “LÁ” SINH HỌC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC NGHỆ AN - 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH PHẠM LINH CHI RÈN LUYỆN KỸ NĂNG THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG “LÁ” SINH HỌC Chuyên ngành: Lí luận phƣơng pháp dạy học môn Sinh học Mã số: 60.14.01.11 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC n n o TS HOÀNG VĨNH PHÚ NGHỆ AN - 2017 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các kết trình bày luận văn trung thực chưa cơng bố bất ký cơng trình nghiên cứu khoa học khác Tác giả Phạm Linh Chi ii LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, xin gửi lời cảm chân thành đến thầy giáo hướng dẫn khoa học TS Hoàng Vĩnh Phú, người tận tình giúp đỡ hướng dẫn tơi suốt q trình làm đề tài Tơi xin gửi lời cảm ơn tới thầy cô giáo Bộ môn Lý luận phương pháp dạy học mơn Sinh học, Viện Sư phạm tự nhiên Phịng Đạo tạo Sau đại học, trường Đại học Vinh tạo điều kiện cho học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn Cuối cùng, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn gia đình, bạn bè ln động viên, giúp đỡ suốt thời gian học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn Tác giả Phạm Linh Chi iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT vi DANH MỤC BẢNG vii DANH MỤC HÌNH viii MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu 3 Nhiệm vụ nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Đối tƣợng khách thể nghiên cứu Giả thuyết khoa học Phƣơng pháp nghiên cứu Đóng góp đề tài Cấu trúc luận văn: (3 phần) NỘI DUNG Chƣơng CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu 1.1.1 ữn n ên ứu n oà n 1.1.2 ữn n ên ứu tron n 1.2 Cơ sở lý luận đề tài 11 1.2.1 Cá 1.2.2 V n ệm l ên qu n đến t ự trò ủ t ự 1.2.3 Yêu ầu ủ 1.2.4 Sử ụn t í n àn t í n ơn tá t ự ệm tron àn t í n ệm tron àn t í n ạy Sn ạy ệm 11 Sn ệm đố v 12 áo v ên 15 16 iv 1.2.5 Kỹ năn tập ủ 1.2.6 Sử ụn t í n n ệm o s n 16 ệm tự tạo để rèn luyện ỹ năn t ết ế t í s n 20 1.3 Cơ sở thực tiễn đề tài 20 1.3.1 T ự trạn tr ủ vệ n THCS ạy n THCS 1.3.3 àn t í n ệm S n ện n y 21 1.3.2 T ự trạn ỹ năn t ự tr t ự àn t í n ệm ủ sn ện n y 23 uyên n ân ủ t ự trạn 25 KẾT LUẬN CHƢƠNG 27 Chƣơng RÈN LUYỆN KỸ NĂNG THIẾT KẾ THÍ NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG LÁ SINH HỌC 28 2.1 Cấu trúc nội dung chƣơng “Lá” chƣơng trình Sinh học hệ thống có sử dụng thực hành thí nghiệm chƣơng “Lá” 28 2.1.1 Cấu trú , nộ un ơn “Lá” tron ó sử ụn t ự ơn trìn S n àn t í n ệm tron 28 2.1.2 Hệ t ốn bà ơn “Lá” – S n 33 2.2 Xây dựng quy trình thiết kế thí nghiệm tự tạo hệ thống thí nghiệm thiết kế 33 2.2.1 Xây ựn quy trìn t ết ế t í n ệm tự tạo 33 2.2.2 Ví ụ vận ụn quy trìn t ết ế t í n 2.2.3 Hệ t ốn t ín ệm tự tạo 37 ệm t ết ế 43 2.3 Xây dựng quy trình sử dụng thí nghiệm tự tạo rèn luyện kỹ thiết kế thí nghiệm dạy học chƣơng “Lá” Sinh học 56 2.3.1 Quy trìn sử ụn t í n n ệm tự tạo rèn luyện ỹ năn t ết ế t í ệm 56 2.3.2 Ví ụ vận ụn quy trìn rèn luyện ạy ơn Lá S n o HS ỹ năn TKT tron 58 v 2.4 Tiêu chí đánh giá việc rèn luyện kỹ thiết kế thí nghiệm 60 KẾT LUẬN CHƢƠNG 62 Chƣơng THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 63 3.1 Mục đích thực nghiệm 63 3.2 Nội dung thực nghiệm 63 3.3 Phƣơng pháp thực nghiệm 63 3.3.1 C nl pt ự n 3.3.2 Bố trí t ự n ệm 63 ệm 63 3.4 Kết biện luận 64 3.4.1 Về mặt địn l ợn 64 3.4.2 Về mặt địn tín 70 KẾT LUẬN CHƢƠNG 71 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 72 Kết luận 72 Kiến nghị 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 PHỤ LỤC vi DANH MỤC CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nội dung viết đầy đủ DH Dạy học GV Giáo viên HS Học sinh KNTKTN Kỹ thiết kế thí nghiệm NXB Nhà xuất PPDH Phương pháp dạy học SGK Sách giáo khoa SL Số lượng THCS Trung học sở THPT Trung học phổ thơng THTN Thực hành thí nghiệm TKTN Thiết kế thí nghiệm TL Tỷ lệ TN Thí nghiệm TNTT Thí nghiệm tự tạo Tn Thực nghiệm vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Kết điều tra phương pháp dạy học giáo viên 21 Bảng 1.2 Kết điều tra cần thiết giáo viên việc giảng dạy thực hành thí nghiệm Sinh học trường phổ thơng 22 Bảng 1.3 Kết thăm dị ý kiến GV khó khăn dạy thực hành thí nghiệm 22 Bảng 1.4 Kết thăm dò ý kiến GV lý khiến GV tổ chức thực hành thí nghiệm cho học sinh 23 Bảng 2.1 Yêu cầu kiến thức kỹ chương Lá – Sinh học 28 Bảng 2.2 Hệ thống thí nghiệm chương Lá – Sinh học 33 Bảng 2.3 Các tiêu chí mức độ đánh giá việc rèn luyện kỹ thiết kế thí nghiệm 61 Bảng 3.1 Kết đánh giá định lượng tiêu chí KNTKTN HS dạy học chương Lá – Sinh học 65 Bảng 3.2 Kiểm định độ tin cậy liệu thu 68 Bảng 3.3 Kết đánh giá tiêu chí rèn luyện kỹ TKTN HS lớp thực nghiệm 69 viii DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Quy trình thiết kế thí nghiệm tự tạo 34 Hình 2.2 Kết chậu A 39 Hình 2.3 Bố trí thí nghiệm kết chậu B 40 Hình 2.4 Bố trí thí nghiệm xác định phần lớn nước vào đâu 42 Hình 2.5 Kết thí nghiệm xác định phần lớn nước vào đâu 43 Hình 2.6 Bố trí thí nghiệm 44 Hình 2.7 Kết thí nghiệm 45 Hình 2.8 Bố trí thí nghiệm 46 Hình 2.9 Kết thí nghiệm chậu A 47 Hình 2.10 Bố trí kết thí nghiệm chậu B 48 Hình 2.11 Kết thí nghiệm 49 Hình 2.12 Bố trí thí nghiệm 50 Hình 2.13 Kết thí nghiệm chậu A 51 Hình 2.14 Kết thí nghiệm chậu B 51 Hình 2.15 Bố trí thí nghiệm 52 Hình 2.16 Bố trí thí nghiệm 53 Hình 2.17 Kết thí nghiệm 54 Hình 2.18 Bố trí thí nghiệm 55 Hình 2.19 Kêt thí nghiệm 56 Hình 2.20 Quy trình sử dụng thí nghiệm tự tạo để rèn luyện kỹ TKTN cho học sinh 57 Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn mức độ đạt tiêu chí giai đoạn thực nghiệm 66 Hình 3.2 Đồ thị biểu diễn mức độ đạt tiêu chí giai đoạn thực nghiệm 67 Hình 3.2 Đồ thị biểu diễn mức độ đạt tiêu chí giai đoạn thực nghiệm 67 PL3 □ Học sinh chưa nghiên cứu kỹ nội dung thực hành chưa nắm mặt lý thuyết □ Học sinh e ngại việc làm thực hành thí nghiệm □ Khả vận dụng kiến thức vào thực hành học sinh chưa cao □ Học sinh cịn chưa tích cực tham gia làm thí nghiệm □ Giáo viên chưa giúp đỡ học sinh tháo gỡ khó khăn q trình thực hành thí nghiệm □ Lý khác Câu Thầy/Cơ có ý kiến để dạy thực hành cách có hiệu học sinh THCS? Câu 10 Thầy/Cơ có sáng kiến để phát triển lực thực hành cho học sinh trình dạy học Sinh học trường THCS? Xin trân trọng cảm ơn quý Thầy/Cô ! PL4 PHIẾU ĐIỀU TRA Ý KIẾN HỌC SINH Họ Tên học sinh: ………………………………………… Lớp Trường:………………………………………………… (Em không cần ghi thông tin trên) Em vui lòng trả lời câu hỏi cách đánh dấu x vào ô mà em lựa chọn Câu Nhà trường nơi em theo học có phịng thực hành thí nghiệm khơng? □ Có □ Chưa có Câu Trong q trình học tập mơn Sinh học trường, thầy giáo có thường xun tổ chức thực hành, thí nghiệm khơng? □ Thường xuyên □ Thỉnh thoảng □ Hiếm □ Chưa tổ chức thực hành thí nghiệm Câu Em cho biết q trình dạy học, thầy/cơ giáo thực đầy đủ thực hành SGK khơng? □ Thực đầy đủ □ Có thực không đầy đủ □ Không thực Câu Em thích tiết học mơn Sinh học trường hợp đây? □ Tiết học minh họa hình ảnh, video kèm theo □ Tiết học ngắn gọn, đơn giản, dễ hiểu □ Tiết học có gắn với thực hành, thí nghiệm Câu Trong q trình học tập mơn Sinh học, thực hành, thí nghiệm tổ chức chủ yếu hình thức nào? □ Do thầy/cơ giáo thực để củng cố kiến thức cho học sinh □ Do đại diện học sinh nhóm thực hiện; học sinh cịn lại quan sát, tìm hiểu giải thích kết PL5 □ Do học sinh tự thực hiện, quan sát, tìm hiểu giải thích kết Câu Em càm thấy học có thực hành, thí nghiệm? □ Giờ học hứng thú bổ ích □ Giờ học bình thường □ Giờ học nhàm chán PL6 Giáo án số Bài 21 Quang hợp I Mục tiêu Sau học xong này, HS cần phải: Kiến thức - Biết chất chế tạo có ánh sáng - Biết chất mà thải trình chế tạo tinh bột - Giải thích vài tượng thực tế Kỹ năn - Rèn luyện kỹ quan sát, phân tích thí nghiệm, thiết kế thí nghiệm, khái quát hóa T độ Giáo dục ý thức bảo vệ chăm sóc II Phƣơng tiện dạy học III Phƣơng pháp dạy học Vấn đáp IV Tiến trình dạy học Giới thiệu bài: Thực vật có khả chế tạo chất hữu cơ, nhờ có chất hữu để ni sống mình, có nhiều chất diệp lục Vậy chế tạo chất điều kiện nào? Để trả lời câu hỏi ta tìm hiều qua thí nghiệm PL7 Hoạt động GV-HS Nội dung Xác định chất mà chế tạo đƣợc có ánh sáng - Thí nghiệm: - GV: u cầu HS đọc thông tin SGK trả lời: Để chuẩn bị thí nghiệm cần chuẩn bị mẫu vật dụng cụ gì? - HS đọc thơng tin SGK, quan sát thí nghiệm trả lời + Mẫu vật: Cây khoai lang + Dụng cụ: ống nghiệm, cốc thủy tinh, đèn cồn, băng giấy đen + Hóa chất: dung dịch iot, cồn 90 độ - GV yêu cầu HS nghiên cứu SGK trình bày cách tiến hành thí nghiệm - HS tự lực nghiên cứu SGK để trình bày tiến hành thí nghiệm + Tiến hành thí nghiệm: Lấy chậu để chỗ tối khoảng ngày Dùng băng giấy đen bịt kín phần mặt, đem chậu để chỗ có nắng từ 4-6h Ngắt lá, bỏ băng giấy đen, cho vào cồn 90o đun sôi cách thủy PL8 Bỏ vào cốc đưng dung dịch iot loãng quan sát kết thu - GV yêu cầu HS thảo luận trả lời câu hỏi: + Việc bịt giấy đen nhằm mục đích gì? + Chỉ có phần thí nghiệm chế tạo chất tinh bột? Vì em biết? + Qua thí nghiệm, ta rút kết luận nào? - HS thảo luận trả lời + Bịt giấy đen nhằm mục đích để chất diệp lục không lấy ánh sáng + Phần không bị bịt băng giấy đen tổng hợp tinh bột làm iot chuyển sang màu xanh tím + Lá tổng hợp chất hữu nhờ diệp lục có ánh sáng mặt trời - GV nhận xét xác hóa kiến thức - Kết luận: Lá chế tạo tinh bột có ánh sáng Xác định chất khí thải q trình chế tạo tinh PL9 bột - GV: Trong không khí, có khí Oxi trì cháy - GV: Quan sát thí nghiệm nêu tóm tắt bước thí nghiệm - HS quan sát thí nghiệm tóm tắt tiến hành thí nghiệm - GV yêu cầu HS thảo luận trả lời câu hỏi lệnh SGK + Cành rong cốc chế tạo tinh bột? Vì sao? + Những tượng chứng tỏ cảnh rong cốc thải chất khí? Đó khí gì? + Có rút kết luận cho thí nghiệm - HS quan sát thí nghiệm thảo luận trả lời + Cành rong cốc B chế tạo tinh bột chiếu sáng + Hiện tượng chứng tỏ cành rong cốc thải chất khí có bọt khí lên chiếm phần đáy ống nghiệm Khí khí Oxi + Kết luận: Trong trình chế tạo tinh bột, nhả khí Oxi mơi trường - Thí nghiệm: PL10 ngồi - GV nhận xét, đánh giá xác hóa kiến thức - Kết luận: Trong q trình chế tạo tinh bột, nhả khí Oxi mơi trường ngồi - Liên hệ: Tại ni cá cảnh bể kính, người ta thường thả thêm vào bể loại rong? - HS liên hệ kiến thức vừa học để trả lời + Vì rong thực trình quang hợp cung cấp thêm Oxi cho cá V Củng cố - hoàn thiện kiến thức HS nhắc lại cách tiến hành kết thí nghiệm học Trả lời câu hỏi: - Lá chế tạo chất có ánh sáng? - Trong trình chế tạo tinh bột, thải chất khí ngồi mơi trường? VI Hƣớng dẫn nhà GV yêu cầu nhóm HS nhà làm thí nghiệm cho tiết học sau: Trồng chậu để chỗ tối khoảng ngày để tinh bột bị tiêu hết Tiếp theo dùng que cứng buộc hình chữ T sau cắm vào chậu que sát với gần gốc cao khoảng 10-15cm để làm giá đỡ Bọc bên chậu túi nilon trùm lên que chữ T phủ kín mặt chậu, sau để vào chậu A cốc nước vôi cốc nước lã Chậu B đặt cốc nước lã giống chậu A cốc đựng dung dịch PL11 NaHCO3 (bột nở) Sau kéo căng túi nilon dùng dây chun buộc chặt miệng túi nilon vào thành chậu Đặt chậu ngồi chỗ có ánh nắng, sau khoảng 5-6h, sau mang đến lớp để kiểm tra kết PL12 Giáo án số Bài 21 Quang hợp (tiếp) I Mục tiêu Sau học xong này, HS cần phải: Kiến thức - Biết chất cần sử dụng để chế tạo tinh bột - Phát biểu khái niệm đơn giản quang hợp - Viết sơ đồ tóm tắt tượng quang hợp Kỹ năn - Rèn luyện kỹ quan sát, phân tích thí nghiệm, thiết kế thí nghiệm, khái qt hóa T độ Giáo dục ý thức bảo vệ cây, yêu thích môn học II Phƣơng tiện dạy học GV: Thực trước thí nghiệm, mang thí nghiệm đến lớp để thử kết với dung dịch iot HS: Thực thí nghiệm theo hướng dẫn GV hướng dẫn trước, mang thí nghiệm đến lớp để thử kết với dung dịch iot III Phƣơng pháp dạy học Trực quan, vấn đáp – gợi mở IV Tiến trình dạy học Giới thiệu bài: GV cho HS nhắc lại kết luận chung trước GV hỏi: Vậy cần chất để chế tạo tinh bột? PL13 Hoạt động GV-HS Nội dung Cây cần chất để chế tạo tinh bột? - Thí nghiệm: - GV: u cầu HS đọc thơng tin SGK trả lời: Để chuẩn bị thí nghiệm cần chuẩn bị mẫu vật dụng cụ gì? - HS quan sát lại thí nghiệm làm nhà để trả lời + Mẫu vật: chậu khoai lang + Dụng cụ: túi nilon, que hình chữ T + Hóa chất: cốc nước lã, cốc nước vôi trong, cốc dung dịch NaHCO3, cồn 90o, dung dịch - GV yêu cầu HS trình bày lại cách iot lỗng tiến hành thí nghiệm làm nhà - HS trình bày lại cách tiến hành thí nghiệm + Tiến hành thí nghiệm: Trồng chậu để chỗ tối khoảng ngày Tiếp theo dùng que cứng buộc hình chữ T sau cắm vào chậu que sát với gần PL14 gốc cao khoảng 10-15cm để làm giá đỡ Bọc bên chậu túi nilon trùm lên que chữ T phủ kín mặt chậu Để vào chậu A cốc nước vôi cốc nước lã, chậu B đặt cốc nước lã giống chậu A cốc đựng dung dịch NaHCO3 (bột nở) Sau kéo căng túi nilon dùng dây chun buộc chặt miệng túi nilon vào thành chậu Đặt chậu ngồi chỗ có ánh nắng, sau khoảng 5-6h, ngắt để thử dung dịch iot loãng - GV cho đại diện nhóm ngắt thí nghiệm nhà đun cách thủy cồn 90o, sau thử dung dịch iot loãng báo cáo kết - HS quan sát báo cáo kết thu + Kết thí nghiệm: chậu B chuyển sang màu xanh tím cịn chậu B - GV yêu cầu HS thảo luận trả lời không PL15 câu hỏi: + Điều kiện thí nghiệm chậu A khác với chậu B điểm nào? + Lá chuông chế tạo tinh bột? Vì em biết? - HS thảo luận trả lời + Chậu A có thêm cốc nước vơi chậu B cốc dung dịch NaHCO3 + Lá chậu B chế tạo tinh bột thử dung dịch iot chuyển sang màu xanh tím, có khí CO2 cịn chậu A bị nước vơi hấp thu hết khí CO2 - GV: qua kết thí nghiệm rút kết luận gì? - HS suy nghĩ trả lời - GV nhận xét, đánh giá xác hóa kiến thức - Kết luận: ngồi nước, cần khí Cacbonic để chế tạo tinh bột - Liên hệ: Tại xung quanh nhà nơi công cộng cần trồng nhiều xanh? Khái niệm quang hợp - GV: yêu cầu HS nghiên cứu SGK mục gọi HS viết lại sơ đồ quang hợp PL16 lên bảng - HS viết sơ đồ quang hợp trao đổi nhóm khái niệm quang hợp - GV nhận xét, bổ sung sơ đồ - Sơ đồ quang hợp: Nước + Khí Cacbonic (Lá lấy từ ( Rễ hút từ đất) khơng khí) Ánh sáng Tinh bột + Khí Oxi Chất dl (Trong lá) (Lá nhả ngồi mơi trường) - GV cho HS quan sát lại sơ đồ quang hợp trả lời: + Lá sử dụng nguyên liệu để chế tạo tinh bột? Nguyên liệu lấy từ đâu? + Lá chế tạo tinh bột điều kiện nào? - HS quan sát trả lời - GV yêu cầu HS nêu khái niệm quang hợp - HS dựa vào sơ đồ nêu khái niệm - GV nhận xét đánh giá xác hóa kiến thức - Khái niệm quang hợp: Quang hợp q trình nhờ có PL17 chất diệp lục, sử dụng nước, khí Cacbonic lượng ánh sáng mặt trời chế tạo tinh bột nhả khí Oxi V Củng cố - hồn thiện kiến thức HS trả lời câu hỏi SKG trang 72 Nhắc lại thí nghiệm cần chất để chế tạo tinh bột: dụng cụ, mẫu vật, cách tiến hành thí nghiệm VI Hƣớng dẫn nhà Trả lời câu hỏi SGK Chuẩn bị ... tác dạy học Sinh học trường THCS - Phân tích nội dung chương “Lá” Sinh học - Xây dựng quy trình thiết kế thí nghiệm cho học sinh nhằm rèn luyện kỹ nằn thiết kế thí nghiệm dạy học chương “Lá” – Sinh. .. luận thiết kế sử dụng thí nghiệm dạy học Sinh học - Xây dựng quy trình thiết kế thí nghiệm - Xây dựng hệ thống thí nghiệm dạy học chương “Lá” – Sinh học quy trình rèn luyện kỹ thiết kế thí nghiệm. .. để rèn luyện kỹ thiết kế thí nghiệm cho học sinh dạy học chương “Lá” Sinh học Đối tƣợng khách thể nghiên cứu 5.1 Đố t ợn n ên ứu Các thí nghiệm sinh học chương “Lá” – Sinh học quy trình rèn luyện