- Vở bài tập thực nghiệm bộ môn: Mỗi học sinh có 1 quyển vở bài tập thực nghiệm để ghi lại kết quả cá nhân đã thực hiện các yêu cầu của bài tập thực
2.3.4. Quy trình sử dụng bài tập theo hướng phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học Sinh học cơ thể thực vật
nghiệm cho học sinh trong dạy học Sinh học cơ thể thực vật
Để nâng cao hiệu quả sử dụng bài tập thực nghiệm trong quá trình dạy học theo hướng phát triển năng lực thực nghiệm cho người học, chúng tôi xác định cần:
1) Trang bị cho học sinh kiến thức và hướng dẫn học sinh một số kĩ năng trong tiến trình hoạt động thực nghiệm.
Để thực hiện công việc này, chúng tôi xây dựng tài liệu hướng dẫn học sinh thực hiện hoạt động thực nghiệm trong học tập Sinh học 11 (xem phụ lục 3); phát cho học sinh tìm hiểu, nghiên cứu và tổ chức hướng dẫn học sinh vào tiết học đầu tiên của môn Sinh học 11 ở trường phổ thông. Hoạt động này nhằm trang bị cho người học những kiến thức, kĩ năng cơ bản ban đầu để khi tiếp cận với bài tập thực nghiệm người học sẽ xác định được các yêu cầu cần thực hiện cũng như có phương pháp cơ bản để thực hiện các yêu cầu trong mỗi bài tập đó.
2) Xác định được quy trình sử dụng bài tập thực nghiệm trong dạy học nhằm đảm bảo tính khoa học và đạt hiệu quả cao.
Để sử dụng bài tập thực nghiệm có hiệu quả, chúng tôi xác định quy trình sử dụng gồm 3 giai đoạn sau:
Giai đoạn 1: Lựa chọn các bài tập thực nghiệm sử dụng cho bài học và sắp xếp theo logic sử dụng.
Giai đoạn 2: Sử dụng bài tập thực nghiệm.
Giai đoạn 3: Đánh giá hiệu quả sử dụng bài tập thực nghiệm.
Quy trình 3 giai đoạn sử dụng bài tập thực nghiệm có thể được tóm tắt bằng sơ đồ sau:
Sơ đồ 2.3. Quy trình 3 giai đoạn sử dụng bài tập thực nghiệm
Giai đoạn 1
Giai đoạn 2
Giai đoạn 3
Bước 1: Xác định mục đích sử dụng bài tập thực nghiệm và các điều kiện đáp ứng cho việc thực hiện bài tập thực nghiệm Bước 2: Lựa chọn bài tập thực nghiệm cho bài học và sắp xếp theo logic sử dụng
Bước 3: Xây dựng kế hoạch tổ chức bài học
Bước 1: Giao bài tập thực nghiệm để học sinh thực hiện
Bước 2: Tổ chức cho học sinh thực hiện bài tập thực nghiệm
Đánh giá hiệu quả sử dụng bài tập thực nghiệm
Bước 3: Tổ chức cho học sinh trao đổi, thảo luận, báo cáo kết quả
Phân tích quy trình
Giai đoạn 1: Lựa chọn các bài tập thực nghiệm sử dụng cho bài học và sắp xếp theo logic sử dụng
Để thực hiện được giai đoạn này cần thông qua các bước sau:
Bước 1: Xác định mục đích sử dụng bài tập thực nghiệm và các điều kiện đáp ứng cho việc thực hiện bài tập thực nghiệm.
Khi lựa chọn các bài tập thực nghiệm để sử dụng phải xác định rõ: Mục đích sử dụng bài tập nhằm phát triển những năng lực thành phần nào của năng lực thực nghiệm? Sử dụng bài tập vào giai đoạn nào của quá trình dạy học? Các điều kiện đáp ứng cho việc thực hiện bài tập thực nghiệm? (Về cơ sở vật chất, trang thiết bị, dụng cụ, hóa chất? Về năng lực thực tại của người học? Về thời gian thực hiện?...).
Bước 2: Lựa chọn các bài tập thực nghiệm cho bài học và sắp xếp theo logic sử dụng.
Căn cứ vào mục đích sử dụng bài tập thực nghiệm và các điều kiện đáp ứng cho việc thực hiện bài tập thực nghiệm, giáo viên sẽ lựa chọn các bài tập thực nghiệm phù hợp với bài học và sắp xếp chúng theo logic sử dụng. Việc lựa chọn các bài tập thực nghiệm cho bài học cần tuân thủ các nguyên tắc của việc sử dụng bài tập thực nghiệm trong dạy học, nhằm đảm bảo tính khả thi và hiệu quả của việc sử dụng các bài tập đã lựa chọn.
Việc xây dựng kế hoạch tổ chức bài học là một khâu quan trọng, đòi hỏi giáo viên phải xác định tiến trình logic của bài học, các hoạt động học tập của học sinh, cách thức sử dụng và tổ chức thực hiện bài tập thực nghiệm cũng như những chuẩn bị về cơ sở vật chất, tài liệu, nhân lực…cần thiết để tổ chức bài học đạt hiệu quả cao. Kế hoạch tổ chức bài học cần thể hiện rõ ý đồ sư phạm của giáo viên trong việc tổ chức bài học nói chung và việc sử dụng bài tập thực nghiệm trong bài học nói riêng.
Đối với kế hoạch sử dụng bài tập thực nghiệm: Các bài tập thực nghiệm được xây dựng trên định hướng sao cho ở đó mã hóa được nhiều nhất các năng lực thành phần cấu thành năng lực thực nghiệm. Do đó, trong quá trình sử dụng giáo viên cần có kế hoạch, phương pháp sử dụng từng nhiệm vụ trong bài tập thực nghiệm ở thời điểm phù hợp sao cho đạt hiệu quả cao.
Giai đoạn 2:Sử dụng bài tập thực nghiệm
Giai đoạn sử dụng bài tập thực nghiệm có thể được thực hiện thông qua 3 bước sau:
Bước 1: Giao bài tập thực nghiệm để học sinh thực hiện.
Sau khi xây dựng kế hoạch tổ chức bài học, căn cứ vào mục đích và cách thức tổ chức cho học sinh thực hiện từng bài tập, giáo viên sẽ giao bài tập thực nghiệm để học sinh thực hiện. Việc giao bài tập cho học sinh có thể được thực hiện trước khi diễn ra bài học mới và giao về nhà cho học sinh nghiên cứu trước; hoặc bài tập có thể được giao cho học sinh ngay trên lớp trong quá trình học bài mới hoặc có thể giao về nhà cho học sinh thực hiện sau khi học xong bài học.
Đối với các bài tập thực nghiệm giao về nhà cho học sinh nghiên cứu, thực hiện, giáo viên cần xác định được thời gian thực hiện các yêu cầu của bài tập để xác định thời điểm giao bài tập cho học sinh phù hợp, nhằm đảm bảo các yêu cầu của bài tập sẽ được thực hiện kịp đến khi diễn ra bài học mới. Ví dụ, đối với bài tập yêu cầu học sinh tiến hành thực nghiệm để kiểm chứng vai trò của phân bón đối với sự sinh trưởng của cây trồng thì đòi hỏi cần nhiều thời gian để học sinh tiến hành, theo dõi, thu thập dữ liệu thực nghiệm. Do đó, đối với bài tập này, giáo viên cần giao cho học sinh thực hiện khoảng 10 ngày trước khi tổ chức thảo luận kết quả trên lớp.
Đối với các bài tập thực nghiệm giao cho học sinh thực hiện ngay trên lớp trong quá trình học bài mới, giáo viên cũng cần để cho học sinh một khoảng thời gian nhất định để các em tự mình thực hiện các yêu cầu của bài tập trước khi tổ chức, thảo luận chung.
Bước 2: Tổ chức cho học sinh thực hiện bài tập thực nghiệm.
Tổ chức cho học sinh thực hiện bài tập thực nghiệm (cả bài tập giao về nhà và bài tập thực hiện ngay trên lớp) chính là quá trình tạo các điều kiện (về cơ sở vật chất; trang thiết bị, dụng cụ, hóa chất, mẫu vật, nguyên vật liệu…) hoặc hướng dẫn học sinh thực hiện các yêu cầu của bài tập và giám sát quá trình học sinh thực hiện bài tập được giao đó. Trong quá trình này, giáo viên đóng vai trò là người tổ chức, định hướng và động viên, khích lệ để các em thực hiện tốt nhất nhiệm vụ có thể.
Khi tổ chức cho học sinh thực hiện bài tập thực nghiệm, giáo viên có thể hướng dẫn học sinh thực hiện yêu cầu của bài tập theo logic sau:
Xác định rõ yêu cầu của bài tập thực nghiệm → Phân tích mối quan hệ giữa yêu cầu cần thực hiện với các dữ kiện cho trong bài tập và với các kiến thức có liên quan đã biết → Xác định các phương án thực hiện yêu cầu của bài tập → Phân tích từng phương án và dự đoán kết quả của từng phương án → Lựa chọn phương án tối ưu và thực hiện phương án đó để đưa ra đáp án cho yêu cầu của bài tập → Đưa tri thức chiếm lĩnh được vào hệ thống để sử dụng/vận dụng trong tình huống mới.
Bước 3: Tổ chức cho học sinh trao đổi, thảo luận.
Sau khi học sinh thực hiện xong các yêu cầu của bài tập thực nghiệm, giáo viên tổ chức cho học sinh trao đổi, thảo luận về quá trình, kết quả thực hiện bài tập của các em trước nhóm nhỏ, trước tổ hoặc trước lớp, thông qua trao đổi, thảo luận tự cá nhân các em sẽ nhận thấy cách thức và mức độ thực hiện nhiệm vụ của mình như thế nào, đã đạt được đến đâu và học được gì từ các bạn? Qua trao đổi, thảo luận có những vấn đề nào học sinh chưa thống nhất hoặc cần điều chỉnh thì giáo viên đóng vai trò là trọng tài và là người kết luận.
Trao đổi, thảo luận là bước có vai trò quan trọng nhằm nâng cao hiệu quả việc sử dụng bài tập thực nghiệm để phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh. Bởi vì, trong quá trình trao đổi, thảo luận sẽ tạo ra nhiều thông tin, nhiều ý kiến “phản biện” giúp cho người học có điều kiện “kiểm chứng” lại kết quả, phương án thực hiện cũng như quá trình thực hiện các yêu cầu của bài tập thực nghiệm.
Giai đoạn 3: Đánh giá hiệu quả sử dụng bài tập thực nghiệm
Đánh giá hiệu quả sử dụng bài tập thực nghiệm nhằm góp phần đánh giá việc thực hiện mục tiêu bài học và mục tiêu phát triển năng lực thực nghiệm của người học. Hiệu quả sử dụng bài tập là cơ sở giúp giáo viên điều chỉnh bài tập thực nghiệm đó để hoàn thiện hơn hoặc điều chỉnh phương pháp, kĩ thuật sử dụng bài tập đạt hiệu quả cao hơn. Đánh giá hiệu quả của việc sử dụng bài tập thực nghiệm không chỉ ở kết quả người học đạt được mà còn ở cả quá trình người học thực hiện các yêu cầu của bài tập, tính tích cực, chủ động, thái độ, cách thức người học tiếp nhận và thực hiện bài tập được giao.
Ví dụ: Vận dụng quy trình sử dụng bài tập thực nghiệm nêu trên vào việc sử dụng bài tập thực nghiệm trong dạy học bài Thực hành: Thí nghiệm thoát hơi nước và thí nghiệm về vai trò của phân bón.
Giai đoạn 1: Lựa chọn các bài tập thực nghiệm sử dụng cho bài học và sắp xếp theo logic sử dụng.
Bước 1: Xác định mục đích sử dụng bài tập thực nghiệm và các điều kiện đáp ứng cho việc thực hiện bài tập thực nghiệm.
Xác định mục đích sử dụng bài tập thực nghiệm: Mục đích sử dụng bài tập thực nghiệm trong dạy học bài Thực hành: Thí nghiệm thoát hơi nước và thí nghiệm về vai trò của phân bón nhằm:
- Củng cố kiến thức về thoát hơi nước qua hai mặt của lá và vai trò của phân bón đối với sự sinh trưởng của cây trồng.
- Góp phần phát triển cho học sinh năng lực thiết kế phương án thực nghiệm, năng lực tiến hành thực nghiệm và thu thập, phân tích kết quả thực nghiệm.
Trên cơ sở xác định mục đích sử dụng bài tập thực nghiệm cho bài học, chúng tôi dự kiến sử dụng 2 bài tập thực nghiệm sau:
Bài tập 1: Cho các nguyên vật liệu và các dụng cụ, thiết bị sau: Một chậu cây của loài cây có phiến lá to, cặp nhựa hoặc cặp gỗ, bản kính hoặc lam kính, giấy lọc, máy sấy, đồng hồ bấm giây, dung dịch côban clorua 5%.
a. Với các nguyên vật liệu và các dụng cụ, thiết bị trên hãy thiết kế quy trình tiến hành thực nghiệm để so sánh lượng nước thoát ra ở 2 mặt của lá cây? Giải thích ý nghĩa từng bước trong quy trình?
b. Hãy giải thích tại sao cần chọn loài cây có phiến lá to? Dung dịch côban clorua 5% có tác dụng gì?
c. Hãy tiến hành thực nghiệm, báo cáo kết quả và giải thích kết quả thực nghiệm?
Bài tập 2: Cho các nguyên vật liệu cơ bản sau đây: hạt ngô khô, dung dịch dinh dưỡng (hòa tan phân bón NPK trong nước).
a. Hãy thiết kế phương án thực nghiệm để kiểm chứng vai trò của phân bón NPK đối với sự sinh trưởng của cây ngô non?
b. Những chỉ tiêu nào có thể được sử dụng làm căn cứ để đánh giá sự sinh trưởng của cây ngô non? Hãy thiết kế bảng theo dõi và thu thập kết quả cho thực nghiệm trên?
c. Hãy hoàn thiện các nguyên vật liệu cho thực nghiệm và tiến hành thực nghiệm theo phương án đề xuất?
d. Xây dựng báo cáo thu hoạch về quá trình thực nghiệm và kết quả thực nghiệm?
Xác định các điều kiện đáp ứng cho việc thực hiện 2 bài tập thực nghiệm dự kiến sử dụng nêu trên:
- Về cơ sở vật chất, trang thiết bị, dụng cụ, hóa chất: đáp ứng được đầy đủ cho việc thực hiện các yêu cầu 2 bài tập thực nghiệm dự kiến trên.
- Về năng lực thực tại của người học: mức độ các nhiệm vụ trong 2 bài tập thực nghiệm dự kiến trên phù hợp với năng lực thực tại của người học (đảm bảo được tính vừa sức và tính phát triển về năng lực thực nghiệm đối với người học).
- Về thời gian thực hiện các bài tập: Nếu sử dụng hợp lý thời gian ở nhà và thời gian trên lớp thì sẽ thực hiện được đầy đủ các yêu cầu của 2 bài tập thực nghiệm dự kiến nêu trên.
Bước 2: Lựa chọn các bài tập thực nghiệm cho bài học và sắp xếp theo logic sử dụng.
Căn cứ vào mục đích sử dụng bài tập thực nghiệm và các điều kiện đáp ứng cho việc thực hiện bài tập thực nghiệm đã được xác định ở trên, chúng tôi lựa chọn cả 2 bài tập thực nghiệm đã dự kiến nêu trên để sử dụng cho bài học. Bước 3: Xây dựng kế hoạch tổ chức bài học
Để thực hiện có hiệu quả mục tiêu của bài thực hành theo hướng phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh với việc sử dụng 2 bài tập thực nghiệm đã được lựa chọn ở trên, có thể xây dựng kế hoạch tổ chức cho học sinh thực hiện các yêu cầu của 2 bài tập như sau: