I. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀ
2. Sử dụng bài tập để phát triển năng lực thực nghiệm cho học sinh trong dạy học
học chƣơng Chuyển hóa vật chất và năng lƣợng trong tế bào - Sinh học 10
2.1. Nguyên tắc sử dụng
Phù hợp với mục đích dạy học
Sau khi xây dựng BTTN, GV cần lựa chọn và sử dụng BTTN sao cho phù hợp với mục đích, logic nội dung kiến thức và logic nhận thức của HS. Đồng thời, cần xác định BTTN đƣợc sử dụng nhằm góp phần phát triển những NL thành phần nào của NLTN.
Đảm bảo HS trực tiếp tham gia giải quyết BTTN
Để NLTN của mỗi cá nhân HS đƣợc hình thành và phát triển thì mỗi HS phải trực tiếp thực hiện các yêu cầu của BT, GV cần xác định rõ phƣơng pháp, kĩ thuật sử dụng BTTN nhằm phát huy đƣợc tính tích cực, sáng tạo trong học tập của từng HS trong việc thực hiện các yêu cầu của BTTN. Trong thực tiễn dạy học, GV có thể có nhiều kĩ thuật để tạo hứng thú, động viên và giám sát quá trình HS thực hiện các yêu cầu của BTTN, ví dụ nhƣ GV khen trƣớc lớp, ghi nhận thành tích… để động viên HS hoặc GV yêu cầu mỗi HS đánh giá HS cùng nhóm/tổ/lớp và tự đánh giá NLTN theo bộ tiêu chí đánh giá NLTN (bảng 1.4; 1.5; 1.6; 1.7; 1.8; 1.9). Đây là cách vừa giúp HS tự kiểm tra đƣợc tiến độ phát triển NLTN của bản thân, vừa giúp GV có thêm điều kiện khách quan để đánh giá HS trong quá trình dạy học.
Phù hợp với thực tiễn dạy học
BTTN thực hiện cần có sự đáp ứng về trang thiết bị, dụng cụ, hóa chất, mẫu vật cũng nhƣ thời gian để thực hiện. Do đó khi lựa chọn, sử dụng BTTN trong dạy học cần phải dựa vào điều kiện thực tiễn, đồng thời phù hợp với thời gian của tiết học (nếu là BT tổ chức trong giờ lên lớp) và thời gian tự học của HS (nếu là BT ngoài giờ lên lớp).
Đảm bảo sự phát triển NLTN của HS phù hợp với đổi mới kiểm tra, đánh giá
tri thức ngƣời học đạt đƣợc sang việc đánh giá mức độ NL HS đạt đƣợc; từ đánh giá chủ yếu là đánh giá kết quả học tập sang đánh giá quá trình thực hiện nhiệm vụ, quá trình học tập của ngƣời học. Nhƣ thế mới đảm bảo sự phát triển NLTN của HS phù hợp với đổi mới kiểm tra, đánh giá.
2.2. Quy trình sử dụng
Dựa trên các nguyên tắc sử dụng BT để phát triển năng lực thực nghiệm mà tôi đã phân tích ở trên, tôi xin đề xuất quy trình sử dụng bao gồm 6 bƣớc nhƣ sau:
Quy trình sử dụng đƣợc cụ thể hóa nhƣ sau:
Bước 1: Xác định mục đích, điều kiện sử dụng BTTN
Khi lựa chọn BTTN để sử dụng phải xác định rõ: mục đích sử dụng BT nhằm phát triển những NL thành phần nào của NLTN? Sử dụng BT đó ở khâu nào trong tiết dạy học hằng ngày? Các điều kiện đáp ứng cho việc thực hiện BTTN là gì? (Về cơ sở vật chất, NL thực tại của ngƣời học? Về thời gian thực hiện?...). Từ đó, GV lựa chọn BTTN phù hợp nhất nhằm đạt hiệu quả.
Bước 2: HS làm quen BTTN
Căn cứ vào mục đích sử dụng BTTN và các điều kiện đáp ứng cho việc thực hiện BTTN, GV sẽ lựa chọn các yêu cầu trong một BTTN phù hợp với bài học và sắp xếp chúng theo logic sử dụng. Việc lựa chọn các yêu cầu trong một BTTN cho bài học cần tuân thủ mục đích việc sử dụng BTTN trong dạy học nhằm đảm bảo tính khả thi và hiệu quả của việc sử dụng các BT đã lựa chọn.
Sau đó, GV tổ chức cho HS làm quen BTTN theo kế hoạch bài học đã xây dựng, căn cứ vào mục đích và cách thức tổ chức cho HS thực hiện từng BT, GV sẽ giao BTTN để HS thực hiện. Việc giao BT cho HS có thể đƣợc thực hiện trƣớc khi diễn ra bài học mới và giao về nhà cho HS nghiên cứu trƣớc; hoặc BT có thể đƣợc giao cho HS ngay trên lớp trong quá trình học bài mới; hoặc BT cũng có thể đƣợc giao về nhà cho HS thực hiện sau khi học xong bài học.
Bước 3: HS thực hiện BTTN
Tổ chức cho HS thực hiện BTTN (BT giao về nhà và BT thực hiện 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 hƣớng dẫn HS thực hiện các yêu cầu của BT và GV theo dõi quá trình HS thực hiện BT đƣợc giao đó. Trong quá trình này, GV đóng vai trò là ngƣời tổ chức, định hƣớng và động viên, khích lệ để HS thực hiện tốt nhất nhiệm vụ có thể.
Bước 4: GV tổ chức cho HS thảo luận, trao đổi
Sau khi HS thực hiện xong các yêu cầu của BTTN, GV tổ chức cho HS trao đổi, thảo luận về quá trình, kết quả thực hiện BT của các em theo nhóm nhỏ, theo tổ hoặc lớp và 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 nhƣ thế nào, đã đạt đƣợc đến đâu và học đƣợc gì từ các bạn. Qua trao đổi, thảo luận có những vấn đề nào HS chƣa thống nhất hoặc cần điều chỉnh thì GV đóng vai trò là trọng tài và kết luận.
Trao đổi, thảo luận có vai trò quan trọng nhằm nâng cao hiệu quả việc sử dụng BTTN để phát triển NLTN cho HS; bởi trong quá trình trao đổi, thảo luận sẽ tạo ra nhiều thông tin, nhiều ý kiến phản biện giúp cho cá nhân ngƣời học có điều kiện để kiểm chứng lại kết quả cũng nhƣ quá trình thực hiện các yêu cầu của BTTN. Việc tổ chức cho HS trao đổi, thảo luận là cơ sở để GV điều chỉnh mức độ và mục đích sử dụng BTTN một cách phù hợp, hoàn thiện hơn hoặc điều chỉnh phƣơng pháp, kĩ thuật sử dụng BT để đạt hiệu quả cao hơn.
Bước 5: Kết luận, chính xác hóa kiến thức
Từ kết quả thảo luận, trao đổi GV định hƣớng cho HS rút ra kết luận về kiến thức mới, hoặc củng cố hoàn thiện kiến thức mới. Nhƣ vậy, thông qua giải BTTN, HS vừa kiểm chứng đƣợc tri thức đã có, vừa phát hiện đƣợc tri thức mới, vừa rèn luyện các kĩ năng, NLTN từ đó hình thành định hƣớng nghiên cứu khoa học cho tƣơng lai.
Bước 6: Đề xuất công cụ đánh giá NLTN của HS
GV đề xuất công cụ đánh giá NLTN của HS để kiểm tra HS đang đạt ở mức độ nào, từ đó, giúp GV đánh giá khách quan NLTN của HS; đồng thời là kết quả đánh giá giúp GV điều chỉnh quá trình dạy học để phù hợp, đạt hiệu quả hơn.
Công cụ đánh giá - Bảng 1.4; 1.5; 1.6; 1.7; 1.8; 1.9 chƣơng 1. Ví dụ minh họa sử dụng BTTN
Bước 1: Xác định mục đích, điều kiện sử dụng BTTN
Xác định mục đích sử dụng BTTN: Mục đích sử dụng BTTN trong dạy học bài 14 nhằm đạt đƣợc:
- Kiến thức Sinh học: Kiểm chứng ảnh hƣởng của nhiệt độ đến hoạt tính của enzim
- Năng lực: Năng lực chung:
+ Năng lực tự chủ và tự học thể hiện qua việc học sinh có khả năng tự đọc, tự nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu, …để hoàn thành các nhiệm vụ học tập.
+ Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo thể hiện qua việc trả lời chính xác các câu hỏi, giải thích đúng các hiện tƣợng thực tế, hoàn thành tốt các nhiệm vụ học tập giáo viên đặt ra.
+ Năng lực giao tiếp và hợp tác thể hiện qua khả năng làm việc nhóm, thảo luận, thống nhất để trả lời câu hỏi.
Năng lực đặc thù:
+ Năng lực nhận thức kiến thức Sinh học
+ Năng lực tìm tòi và khám phá thế giới sống dƣới góc độ Sinh học + Năng lực vận dụng
- Phẩm chất:
+ Nhân ái: hòa đồng, giúp đỡ nhau trong thực hiện nhiệm vụ học tập.
+ Chăm chỉ: chủ động, tích cực tham gia các hoạt động học tập.
+ Trách nhiệm: hoàn thành tốt công việc đƣợc phân công, đúng thời gian quy định và đúng yêu cầu.
Trên cơ sở xác định mục đích sử dụng BTTN cho bài học, tôi dự kiến sử dụng BTTN đã thiết kế sau:
Một học sinh trƣờng trung học phổ thông chuyên Chu Văn An thực hiện thí
nghiệm nhƣ sau, em hãy xem video
https://www.youtube.com/watch?v=qU165LI5xOA và trả lời các câu hỏi sau: A. Mục đích của thí nghiệm trên là gì?
B. Quan sát, nhận xét kết quả ở các ống nghiệm? C. Giải thích kết quả thí nghiệm?
Xác định các điều kiện sử dụng BTTN nêu trên:
- Về cơ sở vật chất, trang thiết bị, dụng cụ, hóa chất: đáp ứng đƣợc đầy đủ cho việc thực hiện các yêu cầu BTTN dự kiến trên.
- Về NL, trình độ thực tại của ngƣời học: mức độ các nhiệm vụ trong BTTN dự kiến trên phù hợp với NL thực tại của ngƣời học (đảm bảo đƣợc tính vừa sức và tính phát triển về NLTN đối với ngƣời học).
- Về thời gian thực hiện các BT: sử dụng hợp lý thời gian trên lớp (học trực tiếp) sẽ thực hiện đƣợc đầy đủ các yêu cầu của BTTN dự kiến nêu trên.
Căn cứ vào mục đích sử dụng BTTN và các điều kiện đáp ứng cho việc thực hiện BTTN đã đƣợc xác định ở trên, chúng tôi lựa chọn BTTN với các yêu cầu đã sắp xếp theo logic trên để sử dụng cho bài học.
Bước 3: HS thực hiện BTTN
Giao BT cho HS ở trên lớp học để tìm hiểu các yếu tố ảnh hƣởng đến hoạt tính của enzym bài 14 và yêu cầu HS làm việc nhóm, sau thời gian GV yêu cầu các nhóm nạp lại kết quả phiếu học tập.
Bước 4: GV tổ chức cho HS thảo luận, trao đổi
GV thu các BTTN lại và chấm điểm, sau khi chấm điểm GV sẽ tổ chức cho HS các nhóm trao đổi thảo luận nhanh để rút kinh nghiệm.
- Với các yêu cầu của A: GV tổ chức cho HS trao đổi, thảo luận tìm ra mục đích của thí nghiệm là gì? Từ đó, rút ra giả thuyết của thí nghiệm trên. GV lƣu ý cho HS: Giả thuyết thí nghiệm là một kết luận ban đầu cho bản chất của một sự vật, sự việc, kết luận này HS đƣa ra có thể sai hoặc đúng nhƣng muốn tìm ra đƣợc giả thuyết của thí nghiệm thì phải trả lời đƣợc câu hỏi “Mục đích của thí nghiệm trên là gì?”, nên trả lời đúng đƣợc mục đích của thí nghiệm là cơ sở tìm ra đƣợc giả thuyết của thí nghiệm.
- Với yêu cầu B, C: Từ giả thuyết của thí nghiệm HS dễ dàng đƣa ra đƣợc kết quả của thí nghiệm và giải thích kết quả.
Sau khi sửa xong BTTN, GV tự đánh giá xem BTTN đƣợc sử dụng có hiệu quả trong việc nâng cao chất lƣợng kiến thức, rèn luyện kĩ năng, góp phần phát triển NLTN cho HS hay không. Phƣơng pháp sử dụng BT có phù hợp, có phát huy đƣợc tính chủ động, tích cực của ngƣời học không. Từ đó xem xét có cần điều chỉnh, thay đổi gì không để việc sử dụng BT đạt hiệu quả cao hơn.
Bước 5: Kết luận, chính xác hóa kiến thức
Sau khi HS trao đổi, thảo luận. GV và HS sẽ cùng nhau đƣa ra kết luận, chính xác hóa kiến thức, HS dựa vào kết quả này đối chiếu xem đã làm đƣợc chƣa, trong quá trình thảo luận đã đề cập đến chƣa.
Bước 6: Đề xuất công cụ đánh giá NLTN của HS
Sau khi hoàn thành 5 bƣớc trên, GV sử dụng công cụ đánh giá NLTN của HS với 3 mức độ theo thang điểm:
- Mức độ 3 (5 điểm): Trả lời chính xác đáp án.
- Mức độ 2 (3 điểm): Chỉ trả lời đƣợc một phần của các ý trong đáp án.
- Mức độ 1 (1 điểm): Không trả lời đƣợc hoặc trả lời sai tất cả các ý trong đáp án.
Bảng 2.1. Phƣơng án đánh giá cho BTTN minh họa
Mức độ 3 (5 điểm) Mức độ 2 (3 điểm) Mức độ 1(1 điểm)
Trả lời chính xác:
A. Mục đích của thí nghiệm là: Kiểm chứng ảnh hƣởng của nhiệt độ đến hoạt tính của enzim.
B.Ống 1: Không có phản ứng xảy ra. Ống 2: Có màu vàng nhạt, phản ứng xảy ra chậm, chỉ một phần của dung dịch. Ống 3: Có màu xanh tím, phản ứng xảy ra nhanh, toàn phần dung dịch.
C.Ống 1: Nhiệt độ thấp, ức chế hoạt tính của enzim amilase nên không có phản ứng. Ống 2: Nhiệt độ ở môi trƣờng nƣớc ấm, hoạt tính của enzim amilase yếu nên phản ứng xảy ra chậm. Ống 3: Nhiệt độ cao, hoạt tính của enzim amilase mạnh nên tốc độ phản ứng nhanh.
Chỉ trả lời đƣợc một phần của 3 ý, không hoàn thiện câu trả lời: A. Mục đích của thí nghiệm là: Kiểm chứng ảnh hƣởng của nhiệt độ đến hoạt tính của enzim. B.Ống 1: Không có phản ứng xảy ra. Ống 2: Có màu vàng nhạt, phản ứng xảy ra chậm, chỉ một phần của dung dịch. Ống 3: Có màu xanh tím, phản ứng xảy ra nhanh, toàn phần dung dịch. C. Không giải thích đƣợc hiện tƣợng. Không trả lời đƣợc hoặc trả lời sai cả 3 ý.