CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN
3.3. QUY TRÌNH XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP THỰC NGHIỆM ĐỂ RÈN LUYỆN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
3.3.2. Quy trình xây dựng BTTN để rèn luyện NLGQVĐ
Qua nghiên cứu và tham khảo tài liệu một số tác giả, chúng tôi đề xuất quy trình thiết kế BTTN để rèn luyện NL GQVĐ như sau:
Hình 3.1. Quy trình thiết kế BTTN để rèn luyện NL GQVĐ Các bước cụ thể như sau:
Bước 1: Xác định mục tiêu bài học và phân tích nội dung bài học
Là bước xác định thành phần kiến thức, mối liên hệ, mạch nội dung trong bài và giữa cỏc bài trong chương. Nội dung của mụn học, bài học đều phải rừ ràng, logic với nhau. Xác định được mối quan hệ giữa các kiến thức sẽ giúp cho việc hình thành tri thức mới dựa trên những cái đã có trở nên dễ dàng hơn. Phân tích logic bài học là một khâu quan trọng, tạo cơ sở cho việc sử dụng câu hỏi và bài tập. Để phân tích được logic nội dung bài học cần phải thực hiện song song với cập nhật và chính xác hóa kiến thức, đặc biệt phải chú trọng đến tình hệ thống và tính kế thừa của tri thức qua mỗi bài học, mỗi chương học và toàn bộ chương trình. Dựa vào nội dung đã phân tích, GV xây dựng mục tiêu HS cần đạt được sau khi học bài về kiến thức, kỹ năng, thái độ. Theo S. Bloom: “Nói đến mục tiêu dạy học (learner object) là chúng tôi muốn núi đến lối phỏt biểu rừ ràng về cỏc phương thức theo đú chỳng ta cú thể mong đợi tạo nên sự thay đổi hành vi ở học sinh thông qua dạy học. Như vậy, nghĩa là các phương thức theo đó học sinh thay đổi kiến thức (tư duy), tình cảm và động cơ tâm lý hóa (kỹ năng kỹ xão)” [6].
Bước 1: Phân tích nội dung và xác định mục tiêu dạy học bài học.
Bước 2: Xác định nội dung kiến thức có thể xây dựng BTTN
Bước 3: Xác định mục tiêu của bài tập Bước 4: Thiết kế BTTN
Bước 5: Đề xuất phương án sử dụng và phương án đánh giá cho BTTN
Bước 4A: Tìm kiếm tư liệu về BTTN
Bước 4B: Đề xuất giả thuyết và yêu cầu của
BTTN
Bước 4C: Xây dựng cấu trúc sư phạm của BTTN
Bước 4D: Xây dựng đáp án BTTN
Bước 2: Xác định nội dung có thể xây dựng BTTN
Xác định và phân tích nội dung kiến thức cần truyền tải vào BTTN. Từ đó, GV dễ dàng tìm được mối liên hệ giữa kiến thức đã biết và kiến thức cần tìm trong bài toán.
Bước 3: Xác định mục tiêu của bài tập
Xác định mục tiêu sử dụng BTTN để rèn luyện hay đánh giá những năng lực thành phần nào của NL GQVĐ ở những mức độ nào. Mục tiêu của BTTN phải tương đồng với mục tiêu bài học. Từ đó định hình được sẽ xây dựng hay lựa chọn BTTN ở dạng nào, mức độ tư duy và sẽ sử dụng vào khâu nào trong hoạt động dạy. Đây là bước định hướng cho thiết kế BTTN.
Bước 4: Thiết kế bài tập thực nghiệm Bước 4A: Tìm kiếm tư liệu về BT
Sau khi xác định được mục tiêu và các nội dung sẽ đưa vào BTTN. GV cần tìm kiếm cỏc thụng tin về thớ nghiệm, cú thể tiến hành thớ nghiệm để hiểu rừ điều kiện, diễn biến, kết quả của thí nghiệm, đồng thời quay phim, chụp ảnh để làm tư liệu cho BTTN. Bên cạnh đó, GV có thể sưu tầm các thông tin về BTTN.
Bước 4B: Xây dựng giả thuyết và yêu cầu của BT
Giả thuyết và các thông tin về kiến thức mà HS đã biết. Giả thuyết bài toán cần rừ ràng và tường minh. Ngoài ra, GV cũng cần xõy dựng cỏc cõu hỏi dẫn dắt, hệ thống câu hỏi gợi mở để định hướng HS nghiên cứu giải quyết bài toán theo yêu cầu.
Bước 4C: Xây dựng cấu trúc sư phạm của BT
GV cần phải xác định mối liện hệ giữa kiến thức cũ và kiến thức mới, cái đã cho với cái cần tìm. Cấu trúc BTTN phải thể hiện được sự mâu thuẫn của cái đã biết và cái chưa biết, từ đó kích thích HS nghiên cứu tìm ra cách giải quyết mâu thuẫn. Khi xây dựng vấn đề mâu thuẫn trong BTTN, GV cần lưu ý về tính chuẩn xác về mặt kiến thức và trình độ HS. Vấn đề trong bài toán phải xuất phát từ những tri thức đã biết,
sau đó hình thành mâu thuẫn đủ ngưỡng kích thích sự tìm tòi của người học buộc người học phải tư duy tích cực để tìm ra lời giải.
Bước 4D: Xây dựng đáp án của BTTN
Ở bước này, GV tiến hành xây dựng đáp án và kiểm tra lại BTTN nhằm đảm bào bài toán thỏa mãn được các yêu cầu về tính khoa học, logic, các yêu cầu sư phạm.
Bước 5: Đề xuất biện pháp sử dụng và phương án đánh giá BTTN
Sau khi đã thiết kế được BTTN hoàn chỉnh, GV quyết định sẽ sử dụng BTTN sẽ được sử dụng cho khâu nào trong BTTN và xây dựng phương án đánh giá cho BTTN.
Việc cung cấp phương án đánh giá BTTN là cơ sở để GV đánh giá kết quả làm bài của HS, từ đó GV điều chỉnh mức độ của BTTN sao cho phù hợp với trình độ của HS, điều kiện nhà trường, … Chúng tôi đề xuất phương án đánh giá theo các mức độ sau:
- Mức độ 3: HS trả lời chính xác các yêu cầu của BTTN, lập luận chặt chẽ, logic có tính sáng tạo. Điểm đạt được ở mức độ này là từ 90-100% số điểm của câu hỏi.
- Mức độ 2: HS trả lời đúng được một số yêu cầu của BTTN. Điểm đạt được ở mức độ này là từ 50-80% số điểm của câu hỏi.
- Mức độ 1: HS không trả lời được hoặc trả lời sai các yêu cầu của bài tập. Điểm đạt được ở mức độ này là dưới 50% số điểm của câu hỏi.
Tùy vào mức độ phù hợp ở câu trả lời của HS mà GV cho số điểm tương ứng với các mức độ.
Ví dụ minh họa
Quy trình xây dựng BTTN để mở rộng kiến thức trong bài “Vai trò của các nguyên tố khoáng” như sau:
Bước 1: Phân tích nội dung và xác định mục tiêu bài học và bài học
Phân tích nội dung bài học
- Xác định mối liên hệ kiến thức bài học với các bài khác trong chương trình:
bài Vai trò của các nguyên tố khoáng sẽ là những kiến thức cơ bản để tìm hiểu bài Dinh dưỡng Nito ở thực vật.
- Xác định kiến thức trọng tâm: Nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu trong cây.
- Kiến thức có thể nâng cao: Những biểu hiện thiếu hụt dinh dưỡng khoáng thiết yếu.
- Lưu ý: Sự thiếu hụt các nguyên tố khoáng khác nhau sẽ dẫn đến các biểu hiện khác nhau.
Mục tiêu dạy học:
Sau khi giải xong bài tập này, HS sẽ:
- Kiến thức:
+ Nêu được khái niệm của nguyên tố khoáng dinh dưỡng cần thiết, nguyên tố dinh dưỡng đa lượng, nguyên tố dinh dưỡng vi lượng.
+ Phân biệt được các dấu hiệu cơ bản khi thiếu một số nguyên tố dinh dưỡng khoáng.
+ Trình bày được vai trò cơ bản của các nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu.
+ Trình bày được các nguồn cung cấp dinh dưỡng cho cây, dạng phân bón cây hấp thụ được.
- Kỹ năng:
+ Phát triển kỹ năng phân tích kênh hình.
+ Biết tự triển khai thảo luận nhóm.
- Thái độ: Nhận thức được ý nghĩa của bón phân hợp lý đối với cây trồng, môi trường và con người.
- Năng lực hướng đến: Năng lực giải quyết vấn đề.
Bước 2: Xác định nội dung có thể xây dựng BTTN
- Khái niệm cơ bản của thủy canh: Trong thủy canh, cây được nuôi trồng trong các dung dịch khoáng mà không có đất.
- Mục đích của thí nghiệm là xác định được triệu chứng thiếu hụt nguyên tố khoáng ở cây trồng.
- Lập luận phương pháp nghiên cứu xác định nguyên tố khoáng dinh dưỡng thiết yếu đối với cây trồng.
Theo định nghĩa, nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu là các nguyên tố khoáng mà nếu thiếu cây không thể hoàn thành chu trình sống => Nếu cây trong dung dịch thủy canh thiếu thành phần dinh dưỡng khoáng thiết yếu cây sẽ xuất hiện các triệu chứng thiếu chất khoáng như còi cọc, lá bạc màu.
- Lập luận phương pháp chuẩn đoán sự thiếu hụt khoáng trong đất.
Sự thiếu hụt các nguyên tố khoáng khác nhau có thể xuất hiện những triệu chứng khác nhau => Dựa vào biểu hiện thiếu hút dinh dưỡng khoáng trên cây có thể xác định được thiếu nguyên tố khoáng nào trong đất, từ đó có thể bổ sung thêm.
Bước 3: Xác định mục tiêu của bài tập Sau bài tập này, HS sẽ:
- Kiến thức:
+ Trình bày được khái niệm cơ bản của thủy canh.
+ Biết được phương pháp nghiên cứu xác định nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu.
+ Biết vận dụng phương pháp chuẩn đoán sự thiếu hụt nguyên tố khoáng trong đất.
- Kỹ năng:
+ Rèn luyện kỹ năng phân tích kênh hình, tư duy logic.
+ Rèn luyện kỹ năng phân tích kết quả thí nghiệm.
- Thái độ: Có ý thức liên hệ giữa các vấn đề mang tình khoa học với thực tiễn.
Qua mục tiêu của BTTN, GV xác định các NL cần đạt được. Ở bài tập này yêu cầu HS cần đạt các năng lực sau:
A.2: Phân tích tình huống có vấn đề B.2: Vận dụng vào tình huống mới C.2: Đề xuất giải pháp
Bước 4: Thiết kế bài tập thực nghiệm Bước 4A: Tìm kiếm tư liệu về BT
GV cần tìm kiếm tư liệu về thí nghiệm xác định nguyên tố dinh dưỡng khoáng cần thiết.
- N.A. Campell, Jane B.Reece, Lisa A.Urry, Michael L.Cain, Stevev A.Wassaerman, Peter V.Minorsky, Robert B.Jackson,2008, Biology, NXB Pearson Benjamin Cummings Hoa Kỳ, tr 785-800.
- Nguyễn Thành Đạt (Tổng chủ biên), Lê Đình Tuấn (Chủ biên), Nguyễn Như Khanh, 2014, Sách giáo khoa sinh học 11 cơ bản, NXB Giáo dục Việt Nam, tr 20- 35.
- Hình ảnh thí nghiệm:
(Nguồn: sách Biology, N.A. Campell)
Lưu ý khi thực hiện thí nghiệm:
- Bình chứa dung dịch thủy canh phải chắn sáng hoàn toàn để tránh sự phát triển của tảo.
- Phải thông khí cho dung dịch thủy canh để cung cấp oxy để rễ tiến hành hô hấp.
- Trong dịch thủy canh phải chứa những thành phần dinh dưỡng đã biết.
Thông tin về kết quả thí nghiệm: Các triệu chứng thiếu hụt của các dinh dưỡng khoáng thiết yếu.
Bước 4B: Xây dựng giả thuyết và yêu cầu của BT
Dựa vào mục tiêu BTTN tiến hành đề xuất giả thuyết và yêu cầu như sau:
Giả thuyết:
(1) Thủy canh là một hình thức trong cây trong dung dịch khoáng mà không có đất, ta có thể điều kiện được các thành phần dinh dưỡng trong thủy canh.
(2) Người tiến hành thí nghiệm chuẩn bị 2 bình dung dịch thủy canh, bình A chứa đầy đủ các nguyên tố khoáng dinh dưỡng, bình B cho thiếu Nito. Bình thí nghiệm phải chắn sáng hoàn toàn để ngăn sự phát triển của tảo và phải thông khí oxy cho nước. Rễ cây được ngâm hoàn toàn trong dung dịch thủy canh gồm các thành phần khoáng đã biết. Quan sát sự phát triển của cây ở 2 bình thủy canh.
Từ mục tiêu của BTTN và mức độ năng lực cần đạt được đã xác định ở trên, chúng tôi xây dựng yêu cầu của bài toán:
1) (A.2) Hãy dự đoán kết quả thí nghiệm. Giải thích
2) (C.2) Hãy đề xuất thí nghiệm xác định triệu chứng thiếu hụt Photpho ở cây trồng.
3) (B.2) Hãy xác định phương pháp chẩn đoán thiếu hụt Nito trong đất.
Bước 4C: Xây dựng cấu trúc sư phạm của BT
BTTN phải có phần dữ kiện và phần yêu cầu. Phần dữ kiện chứa đựng giả thuyết và phần yêu cầu chính là các câu hỏi mà HS phải trả lời. Giả thuyết của bài toán phải đủ để HS trả lời câu hỏi và các câu hỏi phải phù hợp với trình độ của HS.
Theo giả thuyết, dịch thủy canh thiếu nguyên tố Nito nên có các triệu chứng còi cọc lá chuyển vàng, cây trong hoàn thành chu trình sống. Vậy nếu cần phải xác định triệu chứng thiếu hụt những nguyên tố khác thì cần phải thay đổi thí nghiệm trên như thế nào? Từ đó rút ra phương pháp nghiên cứu xác định triệu chứng thiếu hụt nguyên tố khoáng ở cây.
Trong thủy canh, chúng ta có thể điều khiển thành phần dinh dưỡng khoáng.
Nhưng chúng ta không thể xác định được các nguyên tố dinh dưỡng đã có trong đất, vậy làm thể sao để xác định đất thiếu những nguyên tố khoáng nào. Từ đó rút ra được phương pháp chẩn đoán sự thiếu hụt nguyên tố khoáng trong đất.
Từ những phân tích trên có thể xây dựng cấu trúc sư phạm của bài tập cho phần mở rộng kiến thức trong bài “Vai trò của các nguyên tố khoáng” như sau:
Theo N.A. Campell, thủy canh là một hình thức trồng cây trong dung dịch khoáng mà không có đất. Ta có thể điều khiển được các thành phần dinh dưỡng trong dịch thủy canh.
Để xác định triệu chứng thiếu hụt các nguyên tố dinh dưỡng khoáng ở cây trồng, người tiến hành thí nghiệm sau: Chuẩn bị 2 bình thủy canh, bình A chứa chứa dịch thủy canh có đầy đủ các nguyên tố khoáng, bình B chứa dịch thủy canh thiếu nguyên tố Nito. Các bình thí nghiệm phải chắn sáng hoàn toàn để ngăn sự phát triển của tảo và phải thông khí oxy cho nước. Rễ cây được ngâm hoàn toàn trong dung dịch thủy canh tiến hành. Quan sát sự phát triển của cây ở 2 bình thủy canh.
1) Hãy dự đoán kết quả thí nghiệm. Giải thích.
2) Hãy đề xuất thí nghiệm xác định triệu chứng thiếu hụt Photpho ở cây trồng.
3) Hãy xác định phương pháp chẩn đoán thiếu hụt Nito trong đất.
Bước 4D: Kiểm tra BTTN và vây dựng đáp án của BTTN
- BTTN phải đảm bảo các yêu cầu sau: Ngôn ngữ diễn đạt, mối quan hệ giữa giá thuyết và yêu cầu, bài tập có vừa tầm với HS hay chưa, BTTN có thỏa mãn mục tiêu ban đầu không.
- Đề xuất đáp án:
1) Dự đoán kết quả thí nghiệm: cây ở bình thí nghiệm có đầy đủ các dinh dưỡng sẽ phát triển bình thường trong khi cây ở bình thủy canh thiếu Nito sẽ bị còi cọc, lá chuyển vàng, không hoàn thành được chu trình sống.
2) Đề xuất thí nghiệm: trồng 2 cây trong 2 bình chưa dung dịch thủy canh đã biến trước thành phần. Một bình chứa dịch có đầy đủ các nguyên tố khoáng, một bình có dịch thủy canh không có Photpho. Cây trồng trong dịch thiếu Photpho sẽ biểu hiện trạng thái thiếu hụt P so với cây đầy đủ nguyên tố khoáng.
3) Xác định phương pháp chẩn đoán thiếu hụt Nito trong đất: Ở trong đất khó để xác định các thành phần dinh dưỡng. Vì vậy, để chẩn đoán đất thiếu hụt nguyên tố nào ta sử dụng những cây có độ nhạy cao với sự thiếu hụt dinh dưỡng để làm cây chỉ thị. Dựa vào các triệu chứng xuất hiện ở cây so sánh với các triệu chứng thiếu hụt nguyên tố khoáng đã nghiên cứu được, ta có thể xác định được đất ở nơi đó thiếu hụt nguyên tố nào.
Bước 5: Đề xuất biện pháp sử dụng và phương án đánh giá BTTN
Biện pháp sử dụng: BTTN trên chứa những thông tin mới, liên quan đến nhiều ứng dụng trong cuộc sống nên bài tập thích hợp để sử dụng trong khâu mở rộng kiến thức.
Phương án đánh giá: Do bài tập thực nghiệm chứa nhiều kiến thức mới lạ, có độ khó tương đối cao nên chúng tôi đề xuất phương án đánh giá như sau:
- Mức độ 3: HS dự đoán được kết quả thí nghiệm, giải thích và rút ra được phương pháp chung để nghiên cứu chẩn đoán thiếu hụt nguyên tố dinh dưỡng khoáng trong đất.
- Mức độ 2: HS dự đoán được kết quả thí nghiệm, giải thích nhưng chưa rút ra được phương pháp chẩn đoán thiếu hụt Nito trong đất.
- Mức độ 1: HS không dự đoán được kết quả thí nghiệm.